一种卧式龙门加工中心的主轴传动机构的制作方法

1.本实用新型涉及卧式龙门加工中心技术领域，具体而言，涉及一种卧式龙门加工中心的主轴传动机构。


背景技术：

2.一些大型的需要加工侧面及内腔工件，其加工对刚性及效率的要求高。现有的卧式龙门加工中心均使用角度头结构，然而该结构因为角度头齿盘与伞尺结构的约束，造成转速无法达到2500转/分钟以上（大于该速度后，刀具容易振动），转速低、效率低；现有主轴大都长度长、体积大，如此不利于加工。
3.鉴于此，本技术发明人发明了一种卧式龙门加工中心的主轴传动机构。


技术实现要素：

4.本实用新型的目的在于提供一种加工效率高、精度好，同时主轴体积小的卧式龙门加工中心的主轴传动机构。
5.为实现上述目的，本实用新型采用以下技术方案：一种卧式龙门加工中心的主轴传动机构，包括滑枕、设于滑枕上的主轴及主轴电机，且所述主轴通过同步带传动机构与所述主轴电机连接，所述主轴包括主轴套筒、前主轴、端面压盖、油缸、后主轴及皮带轮，所述前主轴设于主轴套筒内，所述端面压盖、油缸分别设于所述前主轴的前端及后端，所述后主轴与所述前主轴同轴设置，其前端与所述油缸连接固定，后端设有所述皮带轮，所述油缸包括可前后移动的活动块及与活动块连接固定的连接轴，所述前主轴内设有刀具夹爪、拉杆及驱动拉杆向后端移动复位的弹性复位结构，所述拉杆的前端与所述刀具夹爪连接固定，后端与所述连接轴连接固定。
6.进一步地，所述油缸包括套置在所述后主轴前端的环形缸体，所述活动块位于所述缸体内且位于所述后主轴的前侧，所述连接轴后端匹配设于所述后主轴内，前端贯穿所述活动块并与所述拉杆连接固定，所述缸体、后主轴、活动块及连接轴围合形成一密闭腔室，所述缸体侧面设有与该密封腔室连通的进油口。
7.进一步地，所述活动块的直径大于前主轴及后主轴的外径。
8.进一步地，所述弹性复位结构包括套置在拉杆外周的前支撑环、后支撑环、位于前支撑环与后支撑环之间的复位弹簧，所述前主轴的内壁设有限位台阶，所述前支撑环的前端对应与所述限位台阶相抵。
9.进一步地，所述拉杆外周设有前限位环及后限位环，所述前限位环与所述后支撑环的后端相抵，所述后限位环与所述活动块的前端相抵。
10.进一步地，所述复位弹簧为碟簧。
11.进一步地，所述端面压盖与所述主轴套筒的前端锁紧固定，所述端面压盖的前端设有喷水头，所述主轴套筒侧面设有与所述喷水头连通的进水口。
12.采用上述技术方案后，本实用新型与现有技术相比，具有如下优点：
13.本实用新型卧式龙门加工中心的主轴传动机构，主轴电机与主轴之间通过同步带传动，可有效提高转速，加工切削速度相对于角度头结构的设计可提升约30%，有效保证加工精度；同时，主轴整体结构简单、设计合理紧凑，相对于现有的机械主轴或电主轴，其长度大大减小，整体体积减小便于对工件进行加工。
附图说明
14.图1为本实用新型实施例主轴传动机构在龙门加工中心的装配示意图；
15.图2为本实用新型实施例主轴传动机构装配示意图；
16.图3为本实用新型实施例主轴的剖视示意图；
17.图4为图3的局部示意图。
18.附图标记说明：
19.10-滑枕，
20.20-主轴，
21.21-主轴套筒，
22.22-前主轴，221-刀具夹爪，222-拉杆，223-弹性复位结构，2231-前支撑环，2232-后支撑环，2233-复位弹簧，224-限位台阶，225-前限位环，226-后限位环，
23.23-端面压盖，231-喷水头，
24.24-油缸，241-活动块，242-连接轴，243-缸体，244-密闭腔室，
25.25-后主轴，
26.30-主轴电机，
27.40-同步带传动机构，
28.41-同步带，42-皮带轮。
具体实施方式
29.为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。
30.在本实用新型中需要说明的是，术语“上”“下”“左”“右”“竖直”“水平”“内”“外”等均为基于附图所示的方位或位置关系，仅仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示本实用新型的装置或元件必须具有特定的方位，因此不能理解为对本实用新型的限制。
31.实施例
32.配合图1至图4所示，本实用新型公开了一种卧式龙门加工中心的主轴20传动机构，包括滑枕10、设于滑枕10上的主轴20及主轴电机30，且所述主轴20通过同步带传动机构40与所述主轴电机30连接。滑枕10设于龙门加工中心的横梁上，主轴电机30及主轴20均处于卧式状态，主轴电机30及主轴20均设有一皮带轮42，且两个皮带轮42通过同步带41（图中未示出）连接，主轴电机30转动，通过同步带传动机构40进而带动主轴20转动。主轴电机30与主轴20之间通过同步带41传动，可有效提高转速，加工切削速度相对于角度头结构的设计可提升约30%，有效保证加工精度。
33.其中，主轴20安装刀具的一端为前端。所述主轴20包括主轴套筒21、前主轴22、端面压盖23、油缸24、后主轴25及皮带轮42，所述前主轴22及后主轴25均为中空结构，所述前主轴22设于主轴套筒21内，所述端面压盖23、油缸24分别设于所述前主轴22的前端及后端，所述后主轴25与所述前主轴22同轴设置，其前端与所述油缸24连接固定，后端设有所述皮带轮42，所述油缸24包括可前后移动的活动块241及与活动块241连接固定的连接轴242，所述前主轴22内设有刀具夹爪221、拉杆222及驱动拉杆222向后端移动复位的弹性复位结构223，所述拉杆222的前端与所述刀具夹爪221连接固定，后端与所述连接轴242连接固定。其中，所述皮带轮42与主轴电机30的皮带轮42通过同步带41连接。该主轴20整体结构简单、设计合理紧凑，相对于现有的机械主轴20或电主轴20，其长度大大减小，整体体积减小便于对工件进行加工，尤其是适用一些加工空间小的工件。
34.具体的，所述油缸24包括匹配套置在所述后主轴25前端的环形缸体243，同时缸体243的前端位于所述前主轴22的后端外周，所述活动块241位于所述缸体243内且位于所述后主轴25的前侧，所述连接轴242后端匹配设于所述后主轴25内，前端贯穿所述活动块241并与所述拉杆222连接固定，所述缸体243、后主轴25、活动块241及连接轴242围合形成一密闭腔室244，所述缸体243侧面设有与该密封腔室连通的进油口。其中，所述连接轴242呈t型，且其后端直径大于前端直径，其后端对应与后主轴25的内径适配，同时可相对于后主轴25前后滑动。整个油缸24的设计巧妙紧凑，密封腔室的空间尽量小（满足使用需求即可），可进一步减小整个主轴20的长度。
35.其中，所述前主轴22外径与后主轴25外径相等，所述活动块241的直径大于前主轴22及后主轴25的外径。如此，活动块241能且只能在前主轴22后端及后主轴25前端之间移动。
36.所述弹性复位结构223包括套置在拉杆222外周的前支撑环2231、后支撑环2232、位于前支撑环2231与后支撑环2232之间的复位弹簧2233，所述前主轴22的内壁设有限位台阶224，所述前支撑环2231的前端对应与所述限位台阶224相抵。所述拉杆222外周设有前限位环225及后限位环226，所述前限位环225与所述后支撑环2232的后端相抵，所述后限位环226与所述活动块241的前端相抵。其中，前限位环225及后限位环226与所述拉杆222锁紧固定。通过进油口往密封腔室内送油，密封腔室内的液压增大，驱动活动块241往前端运动时，并通过后限位环226带动拉杆222一起往前运动，前限位环225同时压紧后支撑环2232将复位弹簧2233向前端压缩。刀具夹爪221为市面上常见的倍力夹爪，其夹爪之间可朝内收紧或朝外放松，刀具夹爪221随着拉杆222往前运动直至前主轴22内径较大处，夹爪松开，即可将夹爪上的刀具取出同时可更换新刀具；换刀后，密封腔室泄压，在复位弹簧2233的作用下，驱动拉杆222带动刀具夹爪221往后侧运动复位，实现拉刀动作。其中，刀具夹爪221在前主轴22不同位置可松开/夹紧刀具为现有常规设计（前主轴22对应松开刀具位置的内径大于夹紧刀具位置的内径），在此不再详细赘述。
37.所述复位弹簧2233为碟簧。碟簧负荷大，行程短，所需空间小，组合使用方便，维修换装容易，为此处复位弹簧2233的较优选择，其负荷的大小为影响拉刀动作的重要因素，碟簧的拉力越大，对应可拉紧的刀具也越重。
38.所述端面压盖23与所述主轴套筒21的前端锁紧固定，所述端面压盖23的前端设有喷水头231，所述主轴套筒21侧面设有与所述喷水头231连通的进水口。在刀具对工件进行
加工时，进水口进水并通过喷水口喷出，降温的同时也起到防尘作用。
39.换刀过程如下：进油口进油密封腔室内增压，驱动活动块241及拉杆222向前端运动，此时复位弹簧2233被压缩，刀具夹爪221向前端运动后松开刀具，此时可取出刀具并更换新刀具；换刀后，密封腔室泄压，复位弹簧2233复位，拉杆222、活动块241往后端运动复位，夹爪夹着刀具想后端运动复位后并夹紧刀具。
40.以上所述，仅为本实用新型较佳的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。因此，本实用新型的保护范围应该以权利要求的保护范围为准。