機床無級變速頭架的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種機床無級變速頭架。它解決了現(xiàn)有磨床頭架穩(wěn)定性差等技術(shù)問題。包括主軸箱，在主軸箱的頂部設有驅(qū)動電機，驅(qū)動電機為無級變速電機，主軸箱具有水平設置的主軸通道，在主軸通道中穿設有主軸，驅(qū)動電機通過傳動機構(gòu)與主軸相連，主軸箱前端具有安裝筒，后端固定有尾座，尾座、主軸通道和安裝筒同軸設置，主軸前端穿出安裝筒外并與傳動機構(gòu)相連，后端穿設在尾座中，主軸呈軸向貫通的中空結(jié)構(gòu)，在主軸的前端具有呈前端大后端小的安裝孔，安裝孔內(nèi)插有外形與安裝孔相適應的頂尖。本機床無級變速頭架的優(yōu)點在于：結(jié)構(gòu)簡單，各部件緊湊分布，采用無級變速電機實現(xiàn)磨床主軸的無級變速，各部件配合緊密，傳動穩(wěn)定性好。
【專利說明】機床無級變速頭架
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于機床加工設備【技術(shù)領(lǐng)域】，尤其是涉及一種機床無級變速頭架。
【背景技術(shù)】
[0002]磨床是加工工件圓柱形、圓錐形或其他形狀素線展成的外表面和軸肩端面的磨床，主要用于成批軸類零件的端面、外圓及圓錐面的精密磨削，是汽車發(fā)動機等行業(yè)的主要設備。也適用于軍工、航天、一般精密機械加工車間批量小，精度要求高的軸類零件加工。外圓磨床由床身，頭架，車尾，磨頭，傳動吸塵裝置等部件構(gòu)成。傳統(tǒng)的磨床的機頭主軸旋轉(zhuǎn)動力來自額定功率的電機，電機的輸出功率通過主軸和電機連接的皮帶輪的大小不一來實現(xiàn)變化，其輸出的功率的變化必須停下電機，通過更換皮帶輪或者更換皮帶輪上不同直徑的圓槽，完成輸出功率的切換。該種方式不但影響加工的效率、精度，而且操作復雜，皮帶損耗量大，輸出功率不準確等問題。連接電機和主軸的皮帶輪大小直徑不一，增加了許多不必要尺寸的皮帶輪，或者輸出功率單一缺少變化不能適應高精密工件加工時對轉(zhuǎn)速的要求。另夕卜，現(xiàn)有技術(shù)中，頭架設計不夠合理，體積較大，且拆裝不便利，維護較為繁瑣。
[0003]為了解決現(xiàn)有技術(shù)存在的問題，人們進行了長期的探索，提出了各式各樣的解決方案。例如，中國專利文獻公開了一種外圓磨床頭架[申請?zhí)?201010257682.6]，包括頭架安裝座和安裝在頭架安裝座上的頂針以及驅(qū)動頂針運轉(zhuǎn)的驅(qū)動機構(gòu)，所述驅(qū)動機構(gòu)包括變頻電機，變頻電機通過傳動機構(gòu)帶動工件工作。
[0004]上述方案在一定程度上改進了現(xiàn)有磨床頭架依靠更換皮帶輪變速的問題，但是該方案依然存在:結(jié)構(gòu)設計不夠合理，整體穩(wěn)定性差，結(jié)構(gòu)不夠緊湊，運行不夠平穩(wěn)等問題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明的目的是針對上述問題，提供一種設計合理，結(jié)構(gòu)緊湊，穩(wěn)定性好的機床無級變速頭架。
[0006]為達到上述目的，本發(fā)明采用了下列技術(shù)方案:本機床無級變速頭架，包括主軸箱，在主軸箱的頂部設有驅(qū)動電機，所述的驅(qū)動電機為無級變速電機，所述的主軸箱具有水平設置的主軸通道，在主軸通道中穿設有主軸，所述的驅(qū)動電機通過傳動機構(gòu)與主軸相連且能帶動主軸轉(zhuǎn)動，其特征在于，所述的主軸箱前端具有呈圓筒狀的安裝筒且主軸箱與安裝筒連為一體，后端固定有呈筒狀的尾座，所述的尾座、主軸通道和安裝筒同軸設置，所述的主軸前端穿出安裝筒外并與所述傳動機構(gòu)相連，后端穿設在尾座中，所述的主軸呈軸向貫通的中空結(jié)構(gòu)，在主軸的前端具有呈前端大后端小的安裝孔，所述的安裝孔內(nèi)插有外形與安裝孔相適應的頂尖。該結(jié)構(gòu)中，通過將主軸穿設在主軸通道中，并通過傳動機構(gòu)驅(qū)動其轉(zhuǎn)動，使得主軸轉(zhuǎn)動平穩(wěn)，且主軸、主軸箱與安裝筒之間分布緊湊。
[0007]在上述的機床無級變速頭架中，所述的傳動機構(gòu)包括固定在驅(qū)動電機輸出軸上的主動輪和套于安裝筒外圍且呈圓筒狀的從動輪，所述的主動輪與從動輪之間套有傳動帶，所述的主軸前端具有位于安裝筒外側(cè)的盤狀體，在盤狀體外圍套設有傳動環(huán)且傳動環(huán)與從動輪并列設置，所述的從動輪通過第一定位螺栓與傳動環(huán)固連，所述的傳動環(huán)通過定位結(jié)構(gòu)與盤狀體固連，所述的從動輪內(nèi)側(cè)與安裝筒外側(cè)之間設有至少兩個并列設置的外軸承，所述的安裝筒內(nèi)側(cè)與主軸外側(cè)之間設有至少兩個并列設置的內(nèi)軸承，所述的主軸后端外側(cè)與主軸箱后端內(nèi)側(cè)之間設有至少兩個并列設置的轉(zhuǎn)動軸承。顯然，該結(jié)構(gòu)中通過主動輪帶動盤狀體轉(zhuǎn)動從而實現(xiàn)主軸的轉(zhuǎn)動，各部件配合緊密，外軸承、內(nèi)軸承與轉(zhuǎn)動軸承使得主軸轉(zhuǎn)動更加平穩(wěn)。
[0008]在上述的機床無級變速頭架中，所述的定位結(jié)構(gòu)包括徑向開于傳動環(huán)上的第一定位槽和徑向開于盤狀體上的第二定位槽，所述的第一定位槽和第二定位槽徑向?qū)O置且在兩者之間設有傳動塊，所述的傳動塊通過第二定位螺栓固定在第一定位槽和第二定位槽中。傳動環(huán)與盤狀體可拆式相連使得本頭架便于拆裝與維護，且連接牢固。
[0009]在上述的機床無級變速頭架中，所述的主軸箱前端外側(cè)固定有罩體，所述的罩體上部延伸至驅(qū)動電機前端并罩于主動輪外圍，所述的傳動環(huán)位于罩體下部的開口中，所述的傳動環(huán)伸出罩體外側(cè)部分的外圍設有端環(huán)。便于保護頭架內(nèi)部部件，防塵隔音效果好。
[0010]在上述的機床無級變速頭架中，所述的尾座通過第三螺栓固定在主軸箱后端，在尾座側(cè)部設有側(cè)孔，在主軸后端側(cè)部開有槽體，所述的側(cè)孔與第四螺栓螺紋連接且第四螺栓的內(nèi)端能插于側(cè)孔中。使用時需要將第四螺栓脫離側(cè)孔。
[0011]在上述的機床無級變速頭架中，所述的傳動環(huán)與盤狀體之間設有第一密封件，所述的尾座與主軸后端之間設有第二密封件。顯然，這里的第一密封件與第二密封件增強了本頭架的密封性，防塵效果好。
[0012]在上述的機床無級變速頭架中，所述的主軸箱底部固定有拼接式導軌座，所述的拼接式導軌座包括基座，該基座的底部設有單邊缺口的開放槽，在基座上固定有位于開放槽一側(cè)的拼接塊，所述的拼接塊內(nèi)側(cè)壁與開放槽拼合成燕尾槽。使得本頭架的安裝與拆卸更加方便。
[0013]在上述的機床無級變速頭架中，所述的內(nèi)軸承與轉(zhuǎn)動軸承通過安裝結(jié)構(gòu)設置在主軸與主軸箱之間。
[0014]在上述的機床無級變速頭架中，所述的安裝結(jié)構(gòu)包括套設置在主軸上且與主軸固定相連的第一筒狀體，所述的第一筒狀體上套設有固定設置在主軸箱上且端部與安裝筒固定相連的第二筒狀體，所述的內(nèi)軸承和轉(zhuǎn)動軸承均周向轉(zhuǎn)動設置在第一筒狀體與第二筒狀體之間。即通過設置在第一筒狀體與第二筒狀體之間的內(nèi)軸承和轉(zhuǎn)動軸承使得主軸轉(zhuǎn)動時穩(wěn)定性好。
[0015]在上述的機床無級變速頭架中，所述的轉(zhuǎn)動軸承設置在第一筒狀體的一端的外圍，所述的內(nèi)軸承設置在第一筒狀體的另一端的外圍。
[0016]與現(xiàn)有的技術(shù)相比，本機床無級變速頭架的優(yōu)點在于:結(jié)構(gòu)簡單，各部件緊湊分布，采用無級變速電機實現(xiàn)磨床主軸的無級變速，各部件配合緊密，穩(wěn)定性好。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0017]圖1是本發(fā)明提供的結(jié)構(gòu)剖視圖。
[0018]圖2是本發(fā)明提供的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0019]圖中，主軸箱1、主軸通道11、安裝筒12、尾座13、拼接式導軌座14、基座141、開放槽142、拼接塊143、燕尾槽144、第一筒狀體15、第二筒狀體16、驅(qū)動電機2、主軸3、安裝孔31、頂尖32、傳動機構(gòu)4、主動輪41、從動輪42、傳動帶43、盤狀體44、傳動環(huán)45、第一定位螺栓46、外軸承47、內(nèi)軸承48、轉(zhuǎn)動軸承49、定位結(jié)構(gòu)5、第一定位槽51、第二定位槽52、傳動塊53、第二定位螺栓54、罩體6、開口 61、端環(huán)62、第三螺栓7、側(cè)孔71、槽體72、第四螺栓73、第一密封件8、第二密封件9。
【具體實施方式】
[0020]下面結(jié)合附圖和【具體實施方式】對本發(fā)明做進一步詳細的說明。
[0021]如圖1和2所示，本機床無級變速頭架，包括主軸箱1，在主軸箱I的頂部設有驅(qū)動電機2，驅(qū)動電機2為無級變速電機，主軸箱I具有水平設置的主軸通道11，在主軸通道11中穿設有主軸3，驅(qū)動電機2通過傳動機構(gòu)4與主軸3相連且能帶動主軸3轉(zhuǎn)動，主軸箱I前端具有呈圓筒狀的安裝筒12且主軸箱I與安裝筒12連為一體，后端固定有呈筒狀的尾座13，尾座13、主軸通道11和安裝筒12同軸設置，主軸3前端穿出安裝筒12外并與所述傳動機構(gòu)4相連，后端穿設在尾座13中，主軸3呈軸向貫通的中空結(jié)構(gòu)，在主軸3的前端具有呈前端大后端小的安裝孔31，安裝孔31內(nèi)插有外形與安裝孔31相適應的頂尖32，該結(jié)構(gòu)中，通過將主軸3穿設在主軸通道11中，并通過傳動機構(gòu)4驅(qū)動其轉(zhuǎn)動，使得主軸3轉(zhuǎn)動平穩(wěn)，且主軸3、主軸箱I與安裝筒12之間分布緊湊。
[0022]本實施例中的傳動機構(gòu)4包括固定在驅(qū)動電機2輸出軸上的主動輪41和套于安裝筒12外圍且呈圓筒狀的從動輪42，主動輪41與從動輪42之間套有傳動帶43，主軸3前端具有位于安裝筒12外側(cè)的盤狀體44，在盤狀體44外圍套設有傳動環(huán)45且傳動環(huán)45與從動輪42并列設置，從動輪42通過第一定位螺栓46與傳動環(huán)45固連，傳動環(huán)45通過定位結(jié)構(gòu)5與盤狀體44固連，從動輪42內(nèi)側(cè)與安裝筒12外側(cè)之間設有至少兩個并列設置的外軸承47，安裝筒12內(nèi)側(cè)與主軸3外側(cè)之間設有至少兩個并列設置的內(nèi)軸承48，主軸3后端外側(cè)與主軸箱I后端內(nèi)側(cè)之間設有至少兩個并列設置的轉(zhuǎn)動軸承49，顯然，該結(jié)構(gòu)中通過主動輪41帶動盤狀體44轉(zhuǎn)動從而實現(xiàn)主軸3的轉(zhuǎn)動，各部件配合緊密，外軸承47、內(nèi)軸承48與轉(zhuǎn)動軸承49使得主軸3轉(zhuǎn)動更加平穩(wěn)。進一步地，這里的定位結(jié)構(gòu)5包括徑向開于傳動環(huán)45上的第一定位槽51和徑向開于盤狀體44上的第二定位槽52，第一定位槽51和第二定位槽52徑向?qū)O置且在兩者之間設有傳動塊53，傳動塊53通過第二定位螺栓54固定在第一定位槽51和第二定位槽52中，傳動環(huán)45與盤狀體44可拆式相連使得本頭架便于拆裝與維護，且連接牢固。
[0023]優(yōu)選地，在主軸箱I前端外側(cè)固定有罩體6，罩體6上部延伸至驅(qū)動電機2前端并罩于主動輪41外圍,傳動環(huán)45位于罩體6下部的開口 61中，傳動環(huán)45伸出罩體6外側(cè)部分的外圍設有端環(huán)62，這樣便于保護頭架內(nèi)部部件，防塵隔音效果好。這里的尾座13通過第三螺栓7固定在主軸箱I后端，在尾座13側(cè)部設有側(cè)孔71，在主軸3后端側(cè)部開有槽體72，側(cè)孔71與第四螺栓73螺紋連接且第四螺栓73的內(nèi)端能插于側(cè)孔71中，在使用前需要將第四螺栓73脫離側(cè)孔71，避免主軸3無法轉(zhuǎn)動。
[0024]進一步地，傳動環(huán)45與盤狀體44之間設有第一密封件8，尾座13與主軸3后端之間設有第二密封件9，顯然，這里的第一密封件8與第二密封件9增強了本頭架的密封性，防塵效果好。另外，主軸箱I底部固定有拼接式導軌座14，拼接式導軌座14包括基座141，該基座141的底部設有單邊缺口的開放槽142，在基座141上固定有位于開放槽142 —側(cè)的拼接塊143，拼接塊143內(nèi)側(cè)壁與開放槽142拼合成燕尾槽144，該結(jié)構(gòu)使得使得本頭架的安裝與拆卸更加方便。
[0025]另外，這里的內(nèi)軸承48與轉(zhuǎn)動軸承49通過安裝結(jié)構(gòu)設置在主軸3與主軸箱I之間。進一步地，安裝結(jié)構(gòu)包括套設置在主軸3上且與主軸3固定相連的第一筒狀體15，第一筒狀體15上套設有固定設置在主軸箱I上且端部與安裝筒12固定相連的第二筒狀體16，內(nèi)軸承48和轉(zhuǎn)動軸承49均周向轉(zhuǎn)動設置在第一筒狀體15與第二筒狀體16之間。即通過設置在第一筒狀體與第二筒狀體之間的內(nèi)軸承和轉(zhuǎn)動軸承使得主軸轉(zhuǎn)動時穩(wěn)定性好。優(yōu)選地，這里的轉(zhuǎn)動軸承49設置在第一筒狀體15的一端的外圍，內(nèi)軸承48設置在第一筒狀體15的另一端的外圍。
[0026]本文中所描述的具體實施例僅僅是對本發(fā)明精神作舉例說明。本發(fā)明所屬【技術(shù)領(lǐng)域】的技術(shù)人員可以對所描述的具體實施例做各種各樣的修改或補充或采用類似的方式替代，但并不會偏離本發(fā)明的精神或者超越所附權(quán)利要求書所定義的范圍。
[0027]盡管本文較多地使用了主軸箱1、主軸通道11、安裝筒12、尾座13、拼接式導軌座14、基座141、開放槽142、拼接塊143、燕尾槽144、第一筒狀體15、第二筒狀體16、驅(qū)動電機
2、主軸3、安裝孔31、頂尖32、傳動機構(gòu)4、主動輪41、從動輪42、傳動帶43、盤狀體44、傳動環(huán)45、第一定位螺栓46、外軸承47、內(nèi)軸承48、轉(zhuǎn)動軸承49、定位結(jié)構(gòu)5、第一定位槽51、第二定位槽52、傳動塊53、第二定位螺栓54、罩體6、開口 61、端環(huán)62、第三螺栓7、側(cè)孔71、槽體72、第四螺栓73、第一密封件8、第二密封件9等術(shù)語，但并不排除使用其它術(shù)語的可能性。使用這些術(shù)語僅僅是為了更方便地描述和解釋本發(fā)明的本質(zhì)；把它們解釋成任何一種附加的限制都是與本發(fā)明精神相違背的。
【權(quán)利要求】
1.一種機床無級變速頭架，包括主軸箱(1)，在主軸箱(1)的頂部設有驅(qū)動電機(2)，所述的驅(qū)動電機(2)為無級變速電機，所述的主軸箱(1)具有水平設置的主軸通道(11)，在主軸通道(11)中穿設有主軸(3)，所述的驅(qū)動電機(2)通過傳動機構(gòu)(4)與主軸(3)相連且能帶動主軸(3)轉(zhuǎn)動，其特征在于，所述的主軸箱(1)前端具有呈圓筒狀的安裝筒(12)且主軸箱(1)與安裝筒(12)連為一體，后端固定有呈筒狀的尾座(13)，所述的尾座(13)、主軸通道(11)和安裝筒(12)同軸設置，所述的主軸(3)前端穿出安裝筒(12)外并與所述傳動機構(gòu)(4)相連，后端穿設在尾座(13)中，所述的主軸(3)呈軸向貫通的中空結(jié)構(gòu)，在主軸(3)的前端具有呈前端大后端小的安裝孔(31)，所述的安裝孔(31)內(nèi)插有外形與安裝孔(31)相適應的頂尖(32)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的機床無級變速頭架，其特征在于，所述的傳動機構(gòu)(4)包括固定在驅(qū)動電機(2)輸出軸 上的主動輪(41)和套于安裝筒(12)外圍且呈圓筒狀的從動輪(42)，所述的主動輪(41)與從動輪(42)之間套有傳動帶(43)，所述的主軸(3)前端具有位于安裝筒(12)外側(cè)的盤狀體(44)，在盤狀體(44)外圍套設有傳動環(huán)(45)且傳動環(huán)(45)與從動輪(42)并列設置，所述的從動輪(42)通過第一定位螺栓(46)與傳動環(huán)(45)固連，所述的傳動環(huán)(45)通過定位結(jié)構(gòu)(5)與盤狀體(44)固連，所述的從動輪(42)內(nèi)側(cè)與安裝筒(12)外側(cè)之間設有至少兩個并列設置的外軸承(47)，所述的安裝筒(12)內(nèi)側(cè)與主軸(3)外側(cè)之間設有至少兩個并列設置的內(nèi)軸承(48)，所述的主軸(3)后端外側(cè)與主軸箱(1)后端內(nèi)側(cè)之間設有至少兩個并列設置的轉(zhuǎn)動軸承(49)。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的機床無級變速頭架，其特征在于，所述的定位結(jié)構(gòu)(5)包括徑向開于傳動環(huán)(45)上的第一定位槽(51)和徑向開于盤狀體(44)上的第二定位槽(52)，所述的第一定位槽(51)和第二定位槽(52)徑向?qū)O置且在兩者之間設有傳動塊(53)，所述的傳動塊(53)通過第二定位螺栓(54)固定在第一定位槽(51)和第二定位槽(52)中。
4.根據(jù)權(quán)利要求2或3所述的機床無級變速頭架，其特征在于，所述的主軸箱(1)前端外側(cè)固定有罩體(6)，所述的罩體(6)上部延伸至驅(qū)動電機(2)前端并罩于主動輪(41)外圍，所述的傳動環(huán)(45)位于罩體(6)下部的開口(61)中，所述的傳動環(huán)(45)伸出罩體(6)外側(cè)部分的外圍設有端環(huán)(62)。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的機床無級變速頭架，其特征在于，所述的尾座(13)通過第三螺栓(7)固定在主軸箱(1)后端，在尾座(13)側(cè)部設有側(cè)孔(71)，在主軸(3)后端側(cè)部開有槽體(72)，所述的側(cè)孔(71)與第四螺栓(73)螺紋連接且第四螺栓(73)的內(nèi)端能插于側(cè)孔(71)中。
6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的機床無級變速頭架，其特征在于，所述的傳動環(huán)(45)與盤狀體(44)之間設有第一密封件(8)，所述的尾座(13)與主軸(3)后端之間設有第二密封件(9)。
7.根據(jù)權(quán)利要求1或2或3所述的機床無級變速頭架，其特征在于，所述的主軸箱(1)底部固定有拼接式導軌座(14)，所述的拼接式導軌座(14)包括基座(141)，該基座(141)的底部設有單邊缺口的開放槽(142)，在基座(141)上固定有位于開放槽(142) —側(cè)的拼接塊(143)，所述的拼接塊(143)內(nèi)側(cè)壁與開放槽(142)拼合成燕尾槽(144)。
8.根據(jù)權(quán)利要求2所述的機床無級變速頭架，其特征在于，所述的內(nèi)軸承(48)與轉(zhuǎn)動軸承(49)通過安裝結(jié)構(gòu)設置在主軸(3)與主軸箱(1)之間。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的機床無級變速頭架，其特征在于，所述的安裝結(jié)構(gòu)包括套設置在主軸(3)上且與主軸(3)固定相連的第一筒狀體(15)，所述的第一筒狀體(15)上套設有固定設置在主軸箱(1)上且端部與安裝筒(12)固定相連的第二筒狀體(16)，所述的內(nèi)軸承(48)和轉(zhuǎn)動軸承(49)均周向轉(zhuǎn)動設置在第一筒狀體(15)與第二筒狀體(16)之間。
10.根據(jù)權(quán)利要求9 所述的機床無級變速頭架，其特征在于，所述的轉(zhuǎn)動軸承(49)設置在第一筒狀體(15)的一端的外圍，所述的內(nèi)軸承(48)設置在第一筒狀體(15)的另一端的外圍。
【文檔編號】B24B41/04GK104015125SQ201410218400
【公開日】2014年9月3日 申請日期:2014年5月22日 優(yōu)先權(quán)日:2014年5月22日
【發(fā)明者】錢潘平 申請人:浙江全順機床有限公司