一种高旋转精度的精密机床芯轴的制作方法

1.本实用新型属于精密机床零部件技术领域，具体涉及一种高旋转精度的精密机床芯轴。


背景技术：

2.机床在现代工业体系中具有十分重要的地位，被誉为工业母机。通过机床可以高精度地加工各类机械零部件，可以加工出平面、回转表面、回转端面、内外螺纹面、齿面、沟槽面等各类表面，因此具有十分广泛的用途。
3.通过机床加工得到的工件的精度主要取决于机床的精密程度，其中一项重要的影响因素是机床芯轴的旋转精度。低旋转精度的芯轴在工作时主要表现为径向跳动，引起加工误差。一直以来，控制芯轴的旋转精度是精密机床的改进方向之一。


技术实现要素：

4.针对现有技术存在的不足，本实用新型提供一种高旋转精度的精密机床芯轴。
5.本实用新型提供的高旋转精度的精密机床芯轴，包括轴本体和设于轴本体两端的重心调整组件；每一重心调整组件包括连接在轴本体上的限位环和设置在轴本体和限位环之间的一对调节环；调节环的重心偏离几何中心；通过改变调节环的角度以抵消轴本体旋转时的径向跳动。
6.进一步地，限位环包括轴向一体连接的限位颈部和压合圈部；限位颈部抵合在轴本体的端面上，且限位颈部的外径小于压合圈部的外径；调节环套设于限位颈部，并被压合在轴本体端面和压合圈部之间。
7.进一步地，调节环呈圆环状，每一调节环上设有一个重心调节孔，从而使调节环的重心偏离几何中心。
8.进一步地，套设在同一限位颈部的两个调节环完全相同。
9.进一步地，限位环上设有一组轴向延伸的贯穿孔，有一组螺栓穿过贯穿孔并螺纹连接到轴本体上，从而将调节环压紧在轴本体端面和压合圈部之间。
10.进一步地，重心调整组件还包括垫片，垫片垫设于轴本体端面和限位颈部之间。
11.进一步地，在轴本体的两端还具有直径小于轴本体的连轴段，连轴段与轴本体一体连接且彼此中心线重合；连轴段穿过限位环，且连轴段的外径与限位环的内径一致，从而防止限位环径向偏离。
12.进一步地，调节环的内径与限位颈部的外径一致，从而防止调节环径向偏离。
13.进一步地，垫片的内径与限位颈部的外径一致，从而防止垫片径向偏离。
14.有益效果：与现有技术相比，本实用新型提供的高旋转精度的精密机床芯轴，结构简洁紧凑，操作十分便捷，通过改变调节环的角度可以有效抵消因重心偏差而引起的径向跳动，从而显著提高精密机床芯轴的旋转精度。
附图说明
15.图1为芯轴的立体示意图。
16.图2为图1的局部放大图。
17.图3为芯轴的剖面示意图。
18.图4为图3的局部放大图。
19.图5为调节环的截面示意图。
20.图6为重心调节孔理论位置示意图。
具体实施方式
21.下面通过实施例进一步阐明本实用新型，旨在更清楚地说明本实用新型的技术方案，而不应理解为是一种限制。
22.除非另有定义，本实用新型使用的技术术语或者科学术语应理解为所属领域内具有一般技能的人士所理解的通常意义。本实用新型中使用的
“ꢀ
第一”、
“ꢀ
第二”以及类似的词语并不表示任何顺序、数量或者重要性，而只是用来区分不同的组成部分。
“ꢀ
包括”或者
“ꢀ
包含”等类似的词语意指出现该词前面的元件或者物件涵盖出现在该词后面列举的元件或者物件及其等同，而不排除其他元件或者物件。
“ꢀ
连接”或者
“ꢀ
相连”等类似的词语并非限定于物理的或者机械的连接，而是可以包括电性的连接，不管是直接的还是间接的。
“ꢀ
上”、
“ꢀ
下”、
“ꢀ
左”、
“ꢀ
右”等仅用于表示相对位置关系，当被描述对象的绝对位置改变后，则该相对位置关系也可能相应地改变。
23.一种高旋转精度的精密机床芯轴，如图1至5所示，包括轴本体2和设于轴本体2两端的重心调整组件；每一重心调整组件包括连接在轴本体2上的限位环11和设置在轴本体2和限位环11之间的一对调节环12；调节环12的重心偏离几何中心。当轴本体2旋转时某一端出现径向跳动，那么可以通过改变调节环12的角度来抵消轴本体2旋转时的径向跳动。同理，如果轴本体2旋转时两端都出现径向跳动，那么两端的重心调整组件一起调节，可以同时抵消轴本体2两端的径向跳动，从而消除轴本体2整体的径向跳动。另外需要说明的是，该结构可以消除源于重心偏离产生的径向跳动，但如果是由于轴本体2自身弯曲而引起径向跳动，则不属于该结构的适用范围。
24.如图3、4所示，限位环11包括轴向一体连接的限位颈部111和压合圈部112；限位颈部111抵合在轴本体2的端面上，且限位颈部111的外径小于压合圈部112的外径；调节环12套设于限位颈部111，并被压合在轴本体2端面和压合圈部112之间。当调节环12调整至合适的角度之后，压合圈部112将其压紧，防止在旋转过程中偏离原有位置。
25.如图5所示，调节环12呈圆环状，每一调节环12上设有一个重心调节孔121，从而使调节环12的重心偏离几何中心。调节环12上由于具有重心调节孔121，相当于在重心调节孔121的对面增加了一块大小相等的同种材质的配重块，假设重量为a。这样，轴本体2的每一端都相当于具有两块位置可调的配重块，从而可以用于抵消因重心偏离引起的径向跳动。
26.较佳地，套设在同一限位颈部111的两个调节环12完全相同。这样，当轴本体2不出现径向跳动时，只要将两个调节环12的重心调节孔121调整为夹角180
°
，轴本体2仍然不会径向跳动；当轴本体2出现径向跳动时，也十分便于确定调节环12应该所处的角度。对于轴本体2的任意一端，如出现径向跳动，可以等价为这一端存在一小块多余的实体a因偏离旋
转中心o而引起径向跳动，此时两个调节环12的重心调节孔121的角度如图6所示，应镜像对称地位于oa连线的两侧，此时相当于在oa的反向延长线上的c处增加重量为2a的配重块，由于oc的距离直接决定了调节环12对径向跳动的抵消作用的强弱，因此通过改变两个重心调节孔121之间的夹角，可以使c的位置在oa的反向延长线上任意调整，直至恰好消除径向跳动。
27.限位环11上设有一组轴向延伸的贯穿孔，有一组螺栓13穿过贯穿孔并螺纹连接到轴本体2上，从而将调节环12压紧在轴本体2端面和压合圈部112之间。
28.重心调整组件还包括垫片14，垫片14垫设于轴本体2端面和限位颈部111之间。这样，在锁紧限位环11的时候，垫片14能够产生一定的轴向变形，保证限位环11被锁紧的同时还能保证调节环12两侧受压而锁紧。
29.在轴本体2的两端还具有直径小于轴本体2的连轴段3，连轴段3与轴本体2一体连接且彼此中心线重合；连轴段3穿过限位环11，且连轴段3的外径与限位环11的内径一致，从而防止限位环11径向偏离。
30.类似地，调节环12的内径与限位颈部111的外径一致，从而防止调节环12径向偏离。
31.类似地，垫片14的内径与限位颈部111的外径一致，从而防止垫片14径向偏离。
32.以上实施方式是示例性的，其目的是说明本实用新型的技术构思及特点，以便熟悉此领域技术的人士能够了解本实用新型的内容并据以实施，并不能以此限制本实用新型的保护范围。凡根据本实用新型精神实质所作的等效变化或修饰，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。