[发明专利]机床主轴模块

说明书

技术领域

本发明涉及机床技术领域，尤其是一种机床主轴模块。

背景技术

主轴模块结构部件是数控机床上必备关键核心部件之一，是数控机床的心脏，外部主电机通过带传动的方式将外部动力传递给机床的主轴，实现主轴的旋转切削功能，现有的主轴模块，其主轴一般为一端连接动力，另一端连接动力卡盘，主轴容易发生扭曲变形，导致主轴发生偏心转动，影响零件的加工精度，通过主轴后端带传动的主传动主要应用于转速较高、变速范围不大的机床。由于动力源存在径向力(带拉力)作用在主轴后轴承的后端，使主轴产生内应力变形，使主轴回转精度受到影响。

发明内容

本发明要解决的技术问题是：为了解决现有技术中主轴模块其主轴的两端分别连接动力输入和动力卡盘，导致主轴容易发生扭曲变形的问题，现提供一种机床主轴模块，可适用于数控立式车床、数控车床、钻床、铣床等。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种机床主轴模块，包括箱体及转动安装在箱体内的主轴，所述主轴的前端及后端与箱体之间均设置有轴承，所述主轴的中间部位固定有从动轮，所述箱体上位于主轴的侧方转动设置有传动轴，所述传动轴的一端固定有皮带轮，另一端固定有主动轮，所述从动轮为大锥齿轮，所述主动轮为小锥齿轮，大锥齿轮与小锥齿轮啮合，大锥齿轮与小锥齿轮的大传动比降速，扩大输出转矩，可以满足主轴低速时对输出转矩特性的要求。。

本方案中通过将外部动力从主轴的中间部位输入，减少了主轴的扭曲变形力，减小了外部动力源与主轴传动时所存在的径向力(拉力)对主轴的影响，降低了对主轴的刚性要求，提高主轴的回转精度及使用寿命，从动轮与主动轮的传动连接还能提供一定的减速比，同时主轴及传动轴集成在箱体内，有利于规模化制造，具备便于装配维护、精度高、刚性好、承载能力强、响应快速及噪音低等优点；其中，中间部位带有从动轮的主轴，通过主动轮与从动轮传动比降速，扩大输出转矩，可以满足主轴低速时对输出转矩特性的要求。

优选地，所述小锥齿轮与传动轴一体成型。

进一步地，所述主轴后端与箱体之间的轴承为后轴承，后轴承轴向定位在箱体上，所述后轴承为圆锥滚子轴承。

主轴与前轴承一般都为过盈配合，在主轴高速运转时会发热，主轴会变形向前延伸，如前轴承和后轴承都是固定的容易导致主轴发生抱死的问题，进一步地，所述主轴前端与箱体之间的轴承为前轴承，所述主轴的前端上固定有隔套，所述前轴承内圈的内端面抵在隔套上，所述主轴的前端螺纹连接有调整螺母，所述前轴承位于调整螺母与隔套之间，所述调整螺母的内侧端面与前轴承的外圈端面具有间隙，通过调整螺母可调节调整螺母与前轴承之间的间隙，当主轴发热时，主轴向前延伸，避免主轴的径向变形，确保主轴前端零件的加工精度，其中主轴向前延伸时，由于间隙的存在前轴承随主轴一并向前移动，主轴发热后，其变形一定是轴向延伸的而不会是径向延伸的。因主轴的长径比大，热变形延伸一般都是轴向的。

进一步地，所述箱体内位于前轴承的内侧卡设有挡圈，所述前轴承外圈的内侧抵在所述挡圈上，所述箱体的上通过螺钉安装有前端盖，所述调整螺母及主轴均穿过所述前端盖，所述前轴承的外侧抵在前端盖的内侧，主轴向前延伸时，前轴承的内圈随主轴一并向前移动。

为了提高防尘密封效果，进一步地，所述调整螺母的外侧具有盖帽，所述盖帽的内侧具有环形凸起，所述前端盖上开设有与环形凸起相匹配的环形凹槽，所述环形凸起位于环形凹槽内，所述调整螺母的外周面上开设若干迷宫槽。

进一步地，所述主轴上固定有防尘盖，所述前端盖的外侧端面位于防尘盖内。

进一步地，所述主轴的前端具有一前端大后端小的锥形段，所述前轴承套设在锥形段上，锥形段可提高主轴前端的强度，提高与前轴承的安装稳固型，便于前轴承安装与定位。

优选地，所述前轴承为双列圆柱滚子轴承。

本发明的有益效果是：本发明的机床主轴模块打破了传统车床主轴结构的限制，把主轴上零件集约为一个整体模块，有利于规模化制造，具备便于装配维护、精度高、刚性好、承载能力强、响应快速及噪音低等优点；通过将外部动力从主轴的中间部位输入，减少了主轴的扭曲变形力，降低了对主轴的刚性要求，提高主轴的回转精度及使用寿命，从动轮与主动轮的传动连接还能提供一定的减速比，扩大输出转矩。

附图说明

下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。

图1是本发明机床主轴模块的示意图；

图2是图1中A的局部放大示意图。