数控机床主轴设计——降低轴承单元松刀受力的机床主轴装置

Home / 数控机床主轴设计——降低轴承单元松刀受力的机床主轴装置 - 2018年3月11日 , by cncgz

简介

数控机床主轴设计——降低轴承单元松刀受力的机床主轴装置

机床的主轴装置,该轴承单元具备,配置多个转动体于内环、外环间而成的轴承、与变换轴方向力传递路径的轴力方向变换装置。

数控机床主轴设计——降低轴承单元松刀受力的机床主轴装置

在装配于旋转轴的内环与装配于外壳 (housing) 侧的外环之间配置有多个转动体类型的轴承,例如,斜角滚珠轴承(angular ball bearing)中,作用于前述旋转轴的轴方向力从旋转轴经由内环、转动体 ( 滚珠 )、外环而传递至外壳侧。此时,当前述轴方向力超过预定的容许轴向负载时,便会发生在轨道面产生压痕等问题。在机床的主轴用轴承中,由于刀具交换等作业而作用有较大的轴方向力 ( 释放工具 (unclamp) 力 )。当该释放刀具力超过前述容许轴向负荷时,便有可能发生前述问题。因此,为了避免前述问题,在现有的机床的主轴装置中,具备在刀具交换时用来避免作用于主轴的释放刀具力作用于前述内环、外环与转动体之间的释放工具力支撑机构

数控机床主轴设计——降低轴承单元松刀受力的机床主轴装置

降低轴承单元松刀受力的机床主轴装置

数控机床主轴设计——降低轴承单元松刀受力的机床主轴装置

支撑前述释放刀具力的机构,由于需要做成在通常运转时不会对主轴旋转造成妨碍,且能够在刀具交换时确实地支撑对主轴的释放刀具力的构造,因此会产生构造复杂使成本变高,同时需要比较大的配置空间的问题。鉴于前述现有问题点而制成,更多行业技术请关注 机械公社圈 其目的在于提供能够以简单的构造承受较大轴方向力的轴承单元及具有该轴承单元的机床的主轴装置。 轴承单元具备 :轴承,其具有装配于内侧构件的内环、装配于外侧构件的外环、以及配置于该外环与内环之间的多个转动体 ;以及传递方向变换装置,当从前述内侧构件或外侧构件传递至前述内环或外环的轴方向力变为预定值以上时,将该轴方向力从内环传递至外侧构件或从外环传递至内侧构件。由于具备传递方向变换装置,所以当从前述内侧构件或外侧构件传递至前述内环或外环的轴方向力变为预定值以上时,该轴方向力便从内环传递至外侧构件或从外环传递至内侧构件,更多行业技术请关注 机械公社圈 而能够避免过大的轴方向力作用于转动体,因此而能够防止在内环或外环的轨道面形成有转动体的压痕的问题。 此外,传递方向变换装置仅为将从前述内侧构件或外侧构件传递至前述内环或外环的轴方向力变换为从内环传递至外侧构件或从外环传递至内侧构件的构造,与前述的在工具交换时支撑作用于主轴的释放工具力的释放工具力支撑机构的现有机构相比,构造较为简单,且不会发生配置空间变大的问题。

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前述内侧构件为旋转轴 ;前述外侧构件为外壳 ;前述传递方向变换装置的构成为 :具备配置于旋转轴侧且限制内环的轴方向移动的内环隔座、与配置于外壳侧且限制外环的轴方向移动的外环隔座,当作用于内环的轴方向力变为预定值以上时,前述内环、外环、转动体与内环隔座的弹性变形量为前述内环抵接至外环隔座的大小。由于将传递方向变换装置构成为,当作用于内环的轴方向力变为预定值以上时,内环、外环、转动体与内环隔座的弹性变形量为前述内环抵接至外环隔座的大小,

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所以能够将轴方向力的传递方向变换为从内环侧至外环隔座侧,而能够提供可实现的作用效果的具体结构。前述内侧构件为固定轴 ;前述外侧构件为旋转筒体 ;前述传递方向变换装置的构成为 :具备配置于固定轴侧且限制内环的轴方向移动的内环隔座、与配置于旋转筒体侧且限制外环的轴方向移动的外环隔座,当作用于外环的轴方向力变为预定值以上时,前述内环、外环、转动体与外环隔座的弹性变形量为前述外环抵接至内环隔座的大小。

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由于将传递方向变换装置构成为,当作用于外环的轴方向力变为预定值以上时,内环、外环、转动体与外环隔座的弹性变形量为前述外环抵接至内环隔座的大小,所以能够将轴方向力的传递方向变换为从外环侧至内环隔座侧,而能够提供可实现本发明的作用效果的具体结构。

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具有两组的轴承,并于该两轴承之间配置有传递方向变换装置,该传递方向变换装置是由内环隔座与外环隔座所构成,且构成为当作用于内环的轴方向力变为预定值以上时,前述内环、外环、转动体与内环隔座的弹性变形量为前述内环抵接至外环隔座的大小。由于具有两组的轴承,且在该两轴承之间配置有由前述内环隔座与外环隔座构成的传递方向变换装置,所以在具有一对轴承时,能够将轴方向力的传递方向从一方的轴承的内环侧通过外环隔座传递至另一方的轴承的外环,并再传递至外壳侧。

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机床的主轴装置具备 :主轴,旋转驱动装配于其前端部的工具 ;拉杆单元,配置于该主轴内,并进行前述工具在该主轴前端部的夹持、释放 ;外壳,支撑前述主轴 ;以及轴承单元,其为轴承单元,并配置于该外壳与前述主轴之间。

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当构成为以外壳支撑主轴,并且配置拉杆单元在该主轴内,在工具交换时使释放工具力作用于拉杆时,由于在前述主轴与外壳之间具备有的轴承单元,所以能够将从主轴传递至轴承的释放工具力从内环通过外环隔座传递至外环,并再传递至外壳。所以,能够以简单的构造、且不需扩大配置空间,而切实地避免释放工具力直接传递至轴承的轨道面与转动体的情形,从而能够防止因释放工具力而使轴承寿命变短。

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