專利名稱：高速旋轉(zhuǎn)主軸和主軸殼體的熱膨脹調(diào)整裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種木工加工中心，特別涉及一種木工加工中心的高速旋轉(zhuǎn)主軸和主 軸殼體的熱膨脹調(diào)整裝置。
背景技術(shù)：
在木工加工中心的情況下，為了加快定位速度，加工軸的定位速度要達(dá)到60m/min 以上。為了加快加工軸的定位速度，加工軸與主軸殼體必須輕量化。因此，木工加工中心的 加工軸一般使用鋁合金。而主軸需要一定的剛性，使用淬火鋼，主軸殼體需要輕量化，使用鋁合金。由于電 磁線圈在工作時(shí)會(huì)產(chǎn)生熱量，主軸高速旋轉(zhuǎn)，軸承也會(huì)產(chǎn)生熱量。由于淬火鋼和鋁合金的熱 膨脹系數(shù)不同，在工作時(shí)，就會(huì)產(chǎn)生主軸和主軸殼體的熱膨脹差異，在相同條件下，鋁合金 的熱膨脹更大。主軸的兩端各設(shè)置軸承，軸承內(nèi)圈由主軸的階梯軸和軸承蓋進(jìn)行定位，而軸 承的外圈由主軸殼體進(jìn)行定位。由于主軸殼體的膨脹更大，所以，主軸殼體相對(duì)于主軸向外 運(yùn)動(dòng)，從而推動(dòng)軸承外圈向外運(yùn)動(dòng)。在這種情況下，如果主軸低速旋轉(zhuǎn)，主軸殼體和主軸的熱膨脹差異較小，軸承還是 可以正常工作的。但一般情況下，木工加工中心的主軸轉(zhuǎn)速一般在5，OOOrpm以上，內(nèi)置電 機(jī)的電磁線圈和軸承都會(huì)產(chǎn)生大量熱量，造成主軸殼體與主軸的熱膨脹差異大大增加，從 而導(dǎo)致軸承外圈承受過大的向外的壓力而過度負(fù)荷，軸承會(huì)因此產(chǎn)生熱損傷。因此，現(xiàn)有的高速旋轉(zhuǎn)的主軸與外殼的熱膨脹問題是一個(gè)重要的研究課題。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是提供一種保證軸承正常工作的高速旋轉(zhuǎn)主軸和主軸 殼體的熱膨脹調(diào)整裝置。為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明高速旋轉(zhuǎn)主軸和主軸殼體的熱膨脹 調(diào)整裝置包括主軸和主軸殼體，所述主軸的兩端各設(shè)置軸承，所述主軸一端的軸承設(shè)置在 軸承座內(nèi)，所述軸承座上設(shè)置一法蘭盤，所述法蘭盤與所述主軸殼體之間設(shè)置一間隙，所述 軸承座與所述主軸殼體為彈性連接。優(yōu)選地，所述主軸殼體與所述法蘭盤之間設(shè)置彈性連接裝置，所述彈性連接裝置 一端連接所述主軸殼體，所述彈性連接裝置的另一端連接所述法蘭盤。進(jìn)一步地，所述彈性連接裝置包括若干螺旋彈簧，所述彈簧設(shè)置在主軸殼體的孔 內(nèi)，所述彈簧的另一端抵靠在所述法蘭盤上。優(yōu)選地，所述主軸殼體與所述法蘭盤之間設(shè)置一墊片。優(yōu)選地，所述法蘭盤上設(shè)置若干光孔，所述主軸殼體上設(shè)置與所述光孔相對(duì)應(yīng)的 螺紋孔，所述法蘭盤與所述主軸殼體通過螺栓相連接，所述螺栓與所述光孔為間隙配合，所 述螺栓與所述螺紋孔為螺紋配合。優(yōu)選地，所述主軸殼體包括位于中部的主軸筒殼和位于兩端的主軸端殼，所述主 軸筒殼與主軸端殼固定連接。
進(jìn)一步地，所述主軸端殼與所述法蘭盤之間設(shè)置間隙。進(jìn)一步地，所述主軸端殼與所述軸承座之間設(shè)置彈性連接裝置，所述彈性連接裝 置一端連接所述主軸端殼，所述彈性連接裝置的另一端連接所述法蘭盤。進(jìn)一步地，所述彈性連接裝置包括若干螺旋彈簧，所述彈簧設(shè)置在主軸端殼的孔 內(nèi)，所述彈簧的另一端抵靠在所述法蘭盤上。優(yōu)選地，所述法蘭盤上設(shè)置若干光孔，所述主軸端殼上設(shè)置與所述光孔相對(duì)應(yīng)的 螺紋孔，所述軸承座與所述主軸端殼通過螺栓相連接，所述螺栓與所述光孔為間隙配合，所 述螺栓與所述螺紋孔為螺紋配合。優(yōu)選地，所述設(shè)置在軸承座內(nèi)的軸承的內(nèi)圈外端面由螺母定位，所述螺母與所述 主軸為螺紋配合。本發(fā)明在使用時(shí)，由于主軸高速旋轉(zhuǎn)以及電磁線圈都會(huì)產(chǎn)生大量熱量，主軸殼體 采用鋁合金，主軸采用鋼，所以主軸殼體的膨脹要大于主軸的膨脹，主軸殼體就會(huì)相對(duì)于主 軸向外移動(dòng)。本發(fā)明在主軸殼體與軸承座之間設(shè)置了間隙，有效防止了向外膨脹的主軸殼 體擠壓軸承座，從而導(dǎo)致高速旋轉(zhuǎn)的軸承因過度的負(fù)載而導(dǎo)致熱損傷。


圖1是本發(fā)明的結(jié)構(gòu)圖。
圖2是本發(fā)明的局部放大圖。
附圖標(biāo)記如下
1、主軸5、主軸殼體
21、磁鐵51、主軸端殼
22、電磁線圈52、主軸筒殼
3、彈性連接裝置6、軸承座
31、彈簧7、螺母
32、墊片8、軸承蓋
33、間隙9、法蘭盤
4、軸承
具體實(shí)施例方式下文將參照附圖對(duì)本發(fā)明高速旋轉(zhuǎn)主軸和主軸殼體的熱膨脹調(diào)整裝置進(jìn)行詳細(xì) 描述。如圖1所示，本發(fā)明包括一使用時(shí)高速旋轉(zhuǎn)的主軸1，主軸1的中部套接磁鐵21， 磁鐵21上套接電磁線圈22。磁鐵21和電磁線圈22構(gòu)成主軸1的驅(qū)動(dòng)電機(jī)。軸承4和電 磁線圈22均設(shè)置在主軸殼體5內(nèi)。主軸1使用淬火鋼材料。主軸殼體5包括位于中部的主軸筒殼52和位于兩端的主軸端殼51。主軸筒殼52 采用鋁合金材料。主軸端殼51和主軸筒殼52相連接固定。電磁線圈22設(shè)置在主軸筒殼 52內(nèi)。主軸1的兩端各設(shè)置兩個(gè)軸承4。主軸1的左端的兩軸承4設(shè)置在主軸端殼51內(nèi)， 主軸1的右端的兩軸承4設(shè)置在軸承座6內(nèi)，軸承座6設(shè)置在主軸端殼51內(nèi)。軸承座6用于對(duì)右端軸承4外圈的定位。主軸端殼51用于左端軸承4外圈的定
4位。軸承4內(nèi)圈的定位，是這樣設(shè)置的在主軸1的右端設(shè)置為階梯軸，軸承4的內(nèi)圈內(nèi)端 面抵靠在階梯軸的肩部，軸承4的內(nèi)圈外端面抵靠在螺母7上，螺母7與主軸1為螺紋配合； 主軸1的左端設(shè)置為階梯軸，軸承4的內(nèi)圈內(nèi)端面抵靠在階梯軸的肩部，軸承4的內(nèi)圈外端 面抵靠在軸承蓋8上。在軸承座6的外端設(shè)置一法蘭盤9，軸承座6與法蘭盤9固定連接。在主軸端殼 51與法蘭盤9之間設(shè)置一間隙33。主軸端殼51套接在軸承座6上，主軸端殼51與軸承座 6在主軸1徑向方向上為間隙配合。法蘭盤9上設(shè)置若干光孔，主軸端殼51上設(shè)置若干螺 紋孔，螺紋孔與光孔的位置相對(duì)應(yīng)。用螺栓穿過光孔和螺紋孔，將法蘭盤9連接在主軸端殼 51上。法蘭盤9與螺栓為間隙配合，主軸端殼51與螺栓為螺紋配合。主軸端殼51與法蘭 盤9之間保持一定的間隙33。這樣，由于間隙33的存在和相應(yīng)的配合關(guān)系，軸承座6可在 主軸端殼51與螺栓頭之間移動(dòng)。為了便于調(diào)整間隙33的大小，在主軸端殼51與法蘭盤9之間設(shè)置一墊片32。螺 栓穿過軸承座6和墊片32，與主軸端殼51相連接。由于用于支撐主軸1的軸承4使用的是推力軸承，在軸承4內(nèi)外圈之間要保持適 當(dāng)?shù)耐屏Γ栽诜ㄌm盤9與主軸端殼51之間、在平行于主軸1的方向上設(shè)置一彈性連接 裝置3。該彈性連接裝置3 —端連接法蘭盤9，另一端連接主軸端殼51。當(dāng)主軸筒殼52和 主軸端殼51受熱膨脹，相對(duì)于主軸1向外移動(dòng)時(shí)，由于主軸端殼51與法蘭盤9之間設(shè)置間 隙33，所以主軸端殼51不會(huì)擠壓到法蘭盤9上，從而保證軸承4外圈不致因推力過大而使 滾珠卡死或產(chǎn)生熱損傷。同時(shí)，彈性連接裝置3被壓縮，給法蘭盤9 一定的壓力，從而軸承 4外圈受到適當(dāng)?shù)膲毫?，從而保證推力軸承4正常工作。進(jìn)一步地，如圖2所示，上述彈性連接裝置3可以為若干個(gè)螺旋彈簧31，該彈簧31 設(shè)置在主軸端殼51的孔內(nèi)，穿過墊片32，抵靠在法蘭盤9上。上述設(shè)計(jì)實(shí)例僅用于對(duì)本發(fā)明進(jìn)行說明，并不構(gòu)成對(duì)權(quán)利要求范圍的限制，本領(lǐng) 域技術(shù)人員可以想到的其他實(shí)質(zhì)等同手段，均在本發(fā)明權(quán)利要求范圍內(nèi)。
權(quán)利要求
一種高速旋轉(zhuǎn)主軸和主軸殼體的熱膨脹調(diào)整裝置，包括主軸(1)和主軸殼體(5)，所述主軸(1)的兩端各設(shè)置軸承(4)，其特征在于所述主軸(1)一端的軸承(4)設(shè)置在軸承座(6)內(nèi)，所述軸承座(6)上設(shè)置一法蘭盤(9)，所述法蘭盤(9)與所述主軸殼體(5)之間設(shè)置一間隙(33)，所述法蘭盤(9)與所述主軸殼體(5)為彈性連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高速旋轉(zhuǎn)主軸和主軸殼體的熱膨脹調(diào)整裝置，其特征在于 所述主軸殼體(5)與所述法蘭盤(9)之間設(shè)置彈性連接裝置(3)，所述彈性連接裝置(3) — 端連接所述主軸殼體(5)，所述彈性連接裝置(3)的另一端連接所述法蘭盤(9)。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的高速旋轉(zhuǎn)主軸和主軸殼體的熱膨脹調(diào)整裝置，其特征在于 所述彈性連接裝置(3)包括若干螺旋彈簧(31)，所述彈簧(31)設(shè)置在主軸殼體的孔內(nèi)，所 述彈簧(31)的另一端抵靠在所述法蘭盤(9)上。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高速旋轉(zhuǎn)主軸和主軸殼體的熱膨脹調(diào)整裝置，其特征在于 所述主軸殼體(5)與所述法蘭盤(9)之間設(shè)置一墊片(32)。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高速旋轉(zhuǎn)主軸和主軸殼體的熱膨脹調(diào)整裝置，其特征在于 所述法蘭盤(9)上設(shè)置若干光孔，所述主軸殼體(5)上設(shè)置與所述光孔相對(duì)應(yīng)的螺紋孔，所 述法蘭盤(9)與所述主軸殼體(5)通過螺栓相連接，所述螺栓與所述光孔為間隙配合，所述 螺栓與所述螺紋孔為螺紋配合。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高速旋轉(zhuǎn)主軸和主軸殼體的熱膨脹調(diào)整裝置，其特征在于 所述主軸殼體(5)包括位于中部的主軸筒殼(52)和位于兩端的主軸端殼(51)，所述主軸筒 殼(52)與主軸端殼(51)固定連接。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的高速旋轉(zhuǎn)主軸和主軸殼體的熱膨脹調(diào)整裝置，其特征在于 所述主軸端殼(51)與所述法蘭盤(9)之間設(shè)置間隙(33)。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的高速旋轉(zhuǎn)主軸和主軸殼體的熱膨脹調(diào)整裝置，其特征在于 所述主軸端殼(51)與所述軸承座(6)之間設(shè)置彈性連接裝置(3)，所述彈性連接裝置(3) 一端連接所述主軸端殼(51)，所述彈性連接裝置(3)的另一端連接所述法蘭盤(9)。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的高速旋轉(zhuǎn)主軸和主軸殼體的熱膨脹調(diào)整裝置，其特征在于 所述彈性連接裝置(3)包括若干螺旋彈簧(31)，所述彈簧(31)設(shè)置在主軸端殼(51)的孔 內(nèi)，所述彈簧(31)的另一端抵靠在所述法蘭盤(9)上。
10.根據(jù)權(quán)利要求6所述的高速旋轉(zhuǎn)主軸和主軸殼體的熱膨脹調(diào)整裝置，其特征在于 所述法蘭盤(9)上設(shè)置若干光孔，所述主軸端殼(51)上設(shè)置與所述光孔相對(duì)應(yīng)的螺紋孔， 所述軸承座(6)與所述主軸端殼(51)通過螺栓相連接，所述螺栓與所述光孔為間隙配合， 所述螺栓與所述螺紋孔為螺紋配合。
11.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高速旋轉(zhuǎn)主軸和主軸殼體的熱膨脹調(diào)整裝置，其特征在于 所述設(shè)置在軸承座(6)內(nèi)的軸承(4)的內(nèi)圈外端面由螺母(7)定位，所述螺母(7)與所述 主軸(1)為螺紋配合。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種高速旋轉(zhuǎn)主軸和主軸殼體的熱膨脹調(diào)整裝置，包括主軸(1)和主軸殼體(5)，所述主軸(1)的兩端各設(shè)置軸承(4)，所述主軸(1)一端的軸承(4)設(shè)置在軸承座(6)內(nèi)，所述軸承座(6)上設(shè)置一法蘭盤(9)，所述法蘭盤(9)與所述主軸殼體(5)之間設(shè)置一間隙(33)，所述軸承座(6)與所述主軸殼體(5)為彈性連接。由于主軸高速旋轉(zhuǎn)以及電磁線圈都會(huì)產(chǎn)生大量熱量，主軸殼體的膨脹要大于主軸的膨脹。本發(fā)明在主軸殼體與軸承座之間設(shè)置了間隙，有效防止了向外膨脹的主軸殼體擠壓軸承座，從而導(dǎo)致高速旋轉(zhuǎn)的軸承因過度的負(fù)載而導(dǎo)致熱損傷。
文檔編號(hào)B27C9/00GK101875206SQ20091005025
公開日2010年11月3日 申請(qǐng)日期2009年4月29日 優(yōu)先權(quán)日2009年4月29日
發(fā)明者楊嵐 申請(qǐng)人:楊嵐