本發(fā)明涉及一種車床的主軸結(jié)構(gòu)。

背景技術(shù)：

車床是主要用車刀對旋轉(zhuǎn)的工件進行車削加工的機床。在車床上還可用鉆頭、擴孔鉆、鉸刀、絲錐、板牙和滾花工具等進行相應(yīng)的加工。

現(xiàn)有技術(shù)的車床存在以下幾個問題：

1、車床的主軸部件導(dǎo)軌水平設(shè)置，如申請?zhí)枮?01310323379.5的中國專利所示，造成車床的整體的高度和寬度太大，體積大的車床安裝和運輸占用空間大，剛性也不好，且不利于排屑。

2、主軸電機為線圈定子的結(jié)構(gòu)，存在耗電大、功率低、冷卻差的問題。

3、驅(qū)動部件當(dāng)冷熱不均勻時，絲桿軸向的伸縮不一樣，冬天溫度低的時候伸縮小，夏天溫度高的時候伸縮大，造成加工精度不一致。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)中存在的上述不足，而提供一種結(jié)構(gòu)設(shè)計合理的車床的主軸結(jié)構(gòu)，其剛性好、排屑好、占用空間小，且主軸電機耗電小、功率高、冷卻好。

本發(fā)明解決上述問題所采用的技術(shù)方案是：一種車床的主軸結(jié)構(gòu)，包括床身、主軸部件、導(dǎo)軌部件和驅(qū)動部件；所述的主軸部件包括主軸箱、主軸電機和主軸座，主軸箱固定在主軸座上，主軸電機安裝在主軸箱上；所述的驅(qū)動部件包括絲桿、絲桿螺母和驅(qū)動電機；驅(qū)動電機與絲桿連接，能帶動絲桿轉(zhuǎn)動；絲桿螺母安裝在絲桿上，絲桿通過轉(zhuǎn)動使絲桿螺母在絲桿上平移；該車床所處的空間坐標(biāo)系的X軸、Y軸、Z軸設(shè)定如下：以所述的車床的正面來看，X軸水平擺放，指向左右方向；Y軸水平擺放，指向前后方向；Z軸豎直擺放，指向上下方向；

其特征在于：所述的主軸電機包括定子組件和轉(zhuǎn)子組件；所述的導(dǎo)軌部件包括主軸部件導(dǎo)軌；所述的定子組件包括定子、軸承、永磁體和密封圈；定子的外表面上開有密封槽和冷卻槽，密封槽設(shè)置在冷卻槽的前后兩端，密封圈安裝在密封槽上；軸承的外圈和永磁體固定在定子內(nèi)，軸承設(shè)置在永磁體的前后兩端；轉(zhuǎn)子組件包括轉(zhuǎn)子和鋼片，鋼片固定套裝在轉(zhuǎn)子的外表面上；轉(zhuǎn)子組件轉(zhuǎn)動安裝在定子組件內(nèi)；轉(zhuǎn)子的兩端轉(zhuǎn)動安裝在軸承的內(nèi)圈上；鋼片轉(zhuǎn)動設(shè)置在永磁體內(nèi)；定子組件固定在主軸箱內(nèi)；密封圈與主軸箱接觸，將冷卻槽的前后兩端密封住；主軸箱上開有冷卻油入口、冷卻油出口和冷卻油溢流流道；冷卻油入口的一端與冷卻槽的前端連通，另一端與主軸箱的外界連通；冷卻油出口的一端與冷卻槽的后端連通，另一端與主軸箱的外界連通；冷卻油溢流流道的一端與密封槽連通，另一端與主軸箱的外界連通；所述的主軸部件為兩個，為左邊主軸部件和右邊主軸部件，左邊主軸部件和右邊主軸部件左右相對設(shè)置在床身上。左邊主軸部件固定在床身上；右邊主軸部件滑動連接在床身上，其能在床身上沿X軸滑動；所述的主軸部件導(dǎo)軌固定在床身上，其中軸線沿X軸方向；右邊主軸部件的主軸座滑動安裝在主軸部件導(dǎo)軌上，右邊主軸部件能沿主軸部件導(dǎo)軌在床身上沿X軸滑動；主軸部件導(dǎo)軌沿X軸的周向傾斜；所述的驅(qū)動部件與右邊主軸部件連接，能驅(qū)動右邊主軸部件沿X軸滑動；所述的驅(qū)動部件還包括拉伸部件；拉伸部件安裝在絲桿的兩端，其包括緊固螺母和法蘭軸承；法蘭軸承的法蘭固定設(shè)置；絲桿的端部安裝在法蘭軸承的軸承上；緊固螺母固定在絲桿的端部，緊固螺母與法蘭軸承配合，法蘭軸承向外推緊固螺母。

本發(fā)明床身上開有床身孔，床身孔左右貫穿床身，其兩端分別位于床身的左右兩側(cè)面上；在床身孔內(nèi)填充有吸振材料。

本發(fā)明所述的冷卻槽為螺旋形，環(huán)繞定子的外表面。

本發(fā)明所述的床身上固定設(shè)置有加強筋，加強筋與床身孔的孔壁固定在一起。

本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有以下優(yōu)點和效果：1、主軸部件導(dǎo)軌傾斜設(shè)置，使得剛性好、排屑好，整體寬度和高度合理，占用空間小。2、主軸電機耗電小、功率高、轉(zhuǎn)速高、冷卻好。3、驅(qū)動部件縮小了溫度不同時絲桿的伸縮差，保證了加工精度。

附圖說明

圖1為設(shè)置有本發(fā)明的車床的立體結(jié)構(gòu)示意圖一。

圖2為設(shè)置有本發(fā)明的車床的立體結(jié)構(gòu)示意圖二。

圖3為設(shè)置有本發(fā)明的車床的正視結(jié)構(gòu)示意圖。

圖4為設(shè)置有本發(fā)明的車床的左視結(jié)構(gòu)示意圖。

圖5為設(shè)置有本發(fā)明的車床的仰視結(jié)構(gòu)示意圖。

圖6為本發(fā)明驅(qū)動部件的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖7為本發(fā)明主軸部件的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖8為本發(fā)明定子組件的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖9為本發(fā)明轉(zhuǎn)子組件的結(jié)構(gòu)示意圖。

具體實施方式

下面結(jié)合附圖并通過實施例對本發(fā)明作進一步的詳細說明，以下實施例是對本發(fā)明的解釋而本發(fā)明并不局限于以下實施例。

參見圖1～圖9，設(shè)置有本發(fā)明的車床所處的空間坐標(biāo)系的X軸、Y軸、Z軸設(shè)定如下：以本發(fā)明的正面來看，X軸水平擺放，指向左右方向；Y軸水平擺放，指向前后方向；Z軸豎直擺放，指向上下方向。

設(shè)置有本發(fā)明的車床包括床身1、主軸部件2、刀座部件18、導(dǎo)軌部件和驅(qū)動部件。

導(dǎo)軌部件包括主軸部件導(dǎo)軌17、下移動座導(dǎo)軌22、上移動座導(dǎo)軌23和刀座導(dǎo)軌24。

刀座部件18包括下移動座19、上移動座20和刀座21。

主軸部件2包括主軸箱3、主軸電機和主軸座16，主軸電機包括定子組件和轉(zhuǎn)子組件。

主軸電機安裝在主軸箱3上。

定子組件包括定子5、軸承6、永磁體7和密封圈10。

定子5的外表面上開有密封槽8和冷卻槽9。冷卻槽9為螺旋形，環(huán)繞定子5的外表面，冷卻效果好。密封槽8設(shè)置在冷卻槽9的前后兩端。密封圈10安裝在密封槽8上。

軸承6的外圈和永磁體7固定在定子5內(nèi)，軸承6設(shè)置在永磁體7的前后兩端。

轉(zhuǎn)子組件包括轉(zhuǎn)子11和鋼片12。鋼片12固定套裝在轉(zhuǎn)子11的外表面上。

轉(zhuǎn)子組件轉(zhuǎn)動安裝在定子組件內(nèi)。轉(zhuǎn)子11的兩端轉(zhuǎn)動安裝在軸承6的內(nèi)圈上。鋼片12轉(zhuǎn)動設(shè)置在永磁體7內(nèi)，通過鋼片12和永磁體7的配合使得主軸轉(zhuǎn)動，耗電小、功率高。

定子組件固定在主軸箱3內(nèi)。密封圈10與主軸箱3接觸，將冷卻槽9的前后兩端密封住，防止冷卻油泄露。

主軸箱3上開有冷卻油入口13和冷卻油出口14。冷卻油入口13的一端與冷卻槽9的前端連通，另一端與主軸箱3的外界連通；冷卻油出口14的一端與冷卻槽9的后端連通，另一端與主軸箱3的外界連通；冷卻油從冷卻油入口13注入，沿冷卻槽9做螺旋流動，從前端流到后端，從而冷卻定子5的外表面，最后從冷卻油出口14流出。

主軸箱3上開有冷卻油溢流流道15，冷卻油溢流流道15的一端與密封槽8連通，另一端與主軸箱3的外界連通。當(dāng)密封槽8中的密封圈10破裂導(dǎo)致冷卻油流入時，冷卻油溢流流道15可將冷卻油排出。

主軸箱3固定在主軸座16上。

主軸部件2為兩個，為左邊主軸部件2a和右邊主軸部件2b，左邊主軸部件2a和右邊主軸部件2b左右相對設(shè)置在床身1上。左邊主軸部件2a固定在床身1上；右邊主軸部件2b滑動連接在床身1上，其能在床身1上沿X軸滑動。該結(jié)構(gòu)下，左邊主軸部件2a和右邊主軸部件2b可分別夾住工件的兩端，同步轉(zhuǎn)動工件，或者分別夾住兩個工件，同步或者不同步轉(zhuǎn)動工件，方便加工。

主軸部件導(dǎo)軌17固定在床身1上，其中軸線沿X軸方向；右邊主軸部件2b的主軸座16滑動安裝在主軸部件導(dǎo)軌17上，這樣右邊主軸部件2b就滑動連接在床身1上，并能沿主軸部件導(dǎo)軌17在床身1上沿X軸滑動。

主軸部件導(dǎo)軌17和右邊主軸部件2b的主軸座16的底部均沿X軸的周向傾斜，這樣加工出來的鐵屑和冷卻液就不易積累在主軸部件導(dǎo)軌17和右邊主軸部件2b的主軸座16上，從而排屑效果好。

下移動座導(dǎo)軌22固定在床身1上，其中軸線沿X軸方向；下移動座19滑動安裝在下移動座導(dǎo)軌22上，這樣下移動座19就能在床身1上沿X軸方向滑動。下移動座導(dǎo)軌22沿X軸的周向傾斜，下移動座導(dǎo)軌22與水平面的夾角為29°～31°，該角度下結(jié)構(gòu)最為緊湊合理；最優(yōu)化的，下移動座導(dǎo)軌22與水平面的夾角為30°。

上移動座導(dǎo)軌23固定在下移動座19上；上移動座導(dǎo)軌23的中軸線與X軸垂直，且與水平面的夾角為銳角，該銳角的角度為29°～31°，該角度下結(jié)構(gòu)最為緊湊合理；最優(yōu)化的，上移動座導(dǎo)軌23的中軸線與水平面的夾角為30°。上移動座20滑動安裝在上移動座導(dǎo)軌23上，這樣上移動座20就能在下移動座19上沿上移動座導(dǎo)軌23的中軸線滑動。

刀座導(dǎo)軌24固定在上移動座20上，刀座導(dǎo)軌24的中軸線與X軸垂直，且與上移動座導(dǎo)軌23的中軸線的夾角為銳角，該銳角的角度為29°～31°，該角度下結(jié)構(gòu)最為緊湊合理；最優(yōu)化的，刀座導(dǎo)軌24中軸線與上移動座導(dǎo)軌23中軸線的夾角為30°。刀座21滑動安裝在刀座導(dǎo)軌24上，這樣刀座21就能在上移動座20上沿刀座導(dǎo)軌24的中軸線滑動。

刀座21上開有刀架安裝孔，刀架通過刀架安裝孔安裝在刀座21上。通過下移動座19、上移動座20、刀座21的移動來調(diào)整刀架的位置。

床身1上開有床身孔25，床身孔25左右貫穿床身1，其兩端分別位于床身1的左右兩側(cè)面上，起到消除床身孔25所在位置應(yīng)力的作用,當(dāng)床身1鑄造后在某個位置存在應(yīng)力時，即可在該位置左右貫穿得開床身孔25，這樣就消除了應(yīng)力。在床身孔25內(nèi)填充有吸振材料，吸振材料起到吸振的作用。

床身1上固定設(shè)置有加強筋30，加強筋30與床身孔25的孔壁固定在一起，起到加強支撐作用。

驅(qū)動部件包括絲桿26、絲桿螺母、拉伸部件和驅(qū)動電機27。

驅(qū)動電機27與絲桿26連接，能帶動絲桿26轉(zhuǎn)動。

絲桿螺母安裝在絲桿26上，絲桿26通過轉(zhuǎn)動使絲桿螺母在絲桿26上平移。

拉伸部件安裝在絲桿26的兩端，其包括緊固螺母28和法蘭軸承29。法蘭軸承29的法蘭固定設(shè)置。絲桿26的端部安裝在法蘭軸承29的軸承上。緊固螺母28固定在絲桿26的端部，緊固螺母28與法蘭軸承29配合，法蘭軸承29向外推緊固螺母28，這樣就對絲桿26有向外的拉力，使得絲桿26在平時就已經(jīng)向外拉伸，這樣就縮小了溫度不同時絲桿的伸縮差，保證了加工精度。

驅(qū)動部件為四套。

第一套驅(qū)動部件與右邊主軸部件2b連接，驅(qū)動右邊主軸部件2b沿X軸滑動，這部分的結(jié)構(gòu)為：驅(qū)動部件的絲桿26轉(zhuǎn)動安裝在床身1上，其中軸線沿X軸方向；絲桿螺母與右邊主軸部件2b的主軸座16固定，這樣絲桿螺母在絲桿26上平移時就驅(qū)動右邊主軸部件2b在床身1上沿X軸滑動；法蘭軸承29的法蘭通過螺栓固定在床身1上，通過螺栓的作用下，法蘭軸承29向外推緊固螺母28。

第二套驅(qū)動部件與下移動座19連接，驅(qū)動下移動座19沿X軸滑動，這部分的結(jié)構(gòu)為：驅(qū)動部件的絲桿26轉(zhuǎn)動安裝在床身1上，其中軸線沿X軸方向；絲桿螺母與下移動座19固定，這樣絲桿螺母在絲桿26上平移時就驅(qū)動下移動座19在床身1上沿X軸方向滑動；法蘭軸承29的法蘭通過螺栓固定在床身1上，通過螺栓的作用下，法蘭軸承29向外推緊固螺母28

第三套驅(qū)動部件與上移動座20連接，驅(qū)動上移動座20沿上移動座導(dǎo)軌23的中軸線滑動，這部分的結(jié)構(gòu)為：驅(qū)動部件的絲桿26轉(zhuǎn)動安裝在下移動座19上，其中軸線沿上移動座導(dǎo)軌23的中軸線方向，這樣絲桿螺母受到重力作用下向下靠絲桿26，這樣就消除了絲桿螺母與絲桿26之間的間隙，加工精度好；絲桿螺母與上移動座20固定，這樣絲桿螺母在絲桿26上平移時就驅(qū)動上移動座20在下移動座19上沿上移動座導(dǎo)軌23的中軸線滑動；法蘭軸承29的法蘭通過螺栓固定在下移動座19上，通過螺栓的作用下，法蘭軸承29向外推緊固螺母28。

第四套驅(qū)動部件與刀座21連接，驅(qū)動刀座21沿刀座導(dǎo)軌24的中軸線滑動，這部分的結(jié)構(gòu)為：驅(qū)動部件的絲桿26轉(zhuǎn)動安裝在上移動座20上，其中軸線沿刀座導(dǎo)軌24的中軸線方向，這樣絲桿螺母受到重力作用下向下靠絲桿26，這樣就消除了絲桿螺母與絲桿26之間的間隙，加工精度好；絲桿螺母與刀座21固定，這樣絲桿螺母在絲桿26上平移時就驅(qū)動刀座21在上移動座20上沿刀座導(dǎo)軌24的中軸線滑動；法蘭軸承29的法蘭通過螺栓固定在上移動座20上，通過螺栓的作用下，法蘭軸承29向外推緊固螺母28。

此外，需要說明的是，本說明書中所描述的具體實施例，其零、部件的形狀、所取名稱等可以不同，本說明書中所描述的以上內(nèi)容僅僅是對本發(fā)明結(jié)構(gòu)所作的舉例說明。