專利名稱:套筒式空心圓柱滾子軸承砂輪主軸系的制作方法
本實用新型涉及一套磨床主軸，更確切地為套筒式空心圓柱滾子軸承砂輪主軸系。用于外圓或萬能磨床中支承和傳遞動力，使砂輪實現(xiàn)高速精密旋轉(zhuǎn)，進(jìn)行切削加工。屬于B24B 41／04專門用于磨床的工作主軸部件，B24B 25／00萬能磨床。
公知的外圓或萬能磨床中，砂輪主軸系支承在動壓或靜壓軸承內(nèi)。其主要不足在主軸與軸瓦之間必須留有一定的間隙(盡管可由油膜所填充)，從而不可避免地使機(jī)床在受斷續(xù)磨削力時主軸晃動量增大，尤其主軸系的剛度下降，靜、動態(tài)剛度差異大。通常公知動壓或靜壓軸承提高其旋轉(zhuǎn)精度和剛度的辦法是減小軸與軸瓦之間的間隙量，或者增加靜壓油腔間的壓力反饋。但是，前者將冒因旋轉(zhuǎn)發(fā)熱造成軸與瓦之間“抱軸”咬死、主軸出現(xiàn)裂紋報廢之險。后者則需要投入昂貴的裝置費，而且由于液體反饋的響應(yīng)速度低、出現(xiàn)滯后，使主軸系的剛度波動大、穩(wěn)定性差。因此，公知的動壓或靜壓軸承砂輪主軸系在性能和價格上并不能滿足高速、強(qiáng)力、精密磨削的需要。
本實用新型的任務(wù)是建立一種新型的砂輪主軸系，克服上述公知外圓或萬能磨床中的動壓或靜壓支承砂輪主軸系的不足。任務(wù)解決的關(guān)鍵是以有予加負(fù)荷和適量柔度的空心圓柱滾子軸承代替?zhèn)鹘y(tǒng)的磨床砂輪主軸的動壓或靜壓滑動軸承，達(dá)到高精度、高剛度及其穩(wěn)定性的目的，充分滿足高速、強(qiáng)力、精密磨削加工的需要。本實用新型砂輪主軸系的套筒式結(jié)構(gòu)具有良好的工藝性，為獲得高精度創(chuàng)造了條件。其精度保持性也隨之提高。套筒式結(jié)構(gòu)的其它優(yōu)點在于機(jī)床砂輪主軸系的調(diào)試、更換方便，亦容易組織生產(chǎn)。
本實用新型的細(xì)節(jié)、優(yōu)點和特征用下列實施例和附圖來進(jìn)一步說明。但是，它僅僅是本實用新型要求保護(hù)范圍內(nèi)的實施例之一，決不是全部。
圖1是根據(jù)本實用新型提出的套筒式空心圓柱滾子軸承砂輪主軸系之一在外圓或萬能磨床磨頭中應(yīng)用的剖視圖。
圖1所示外圓或萬能磨床的磨頭由箱體9、套筒8、主軸7、圓柱滾子4、軸承內(nèi)環(huán)5、軸承外環(huán)3、止推軸承10、彈簧14、螺母13、油封1、12，皮帶輪11及砂輪發(fā)藍(lán)17和砂輪18等組成。兩端軸承內(nèi)環(huán)5滾道5a有同一公稱直徑 45～75毫米，它是將兩內(nèi)環(huán)5與主軸7熱裝過盈配合成一體后一次組合加工而成的，因此具有最良好的同軸度及圓柱度。兩端軸承外環(huán)3的滾道3a也具有同一公稱直徑 55～85毫米，它是先將此兩外環(huán)3熱裝過盈配合與套筒8成一體后同時加工(如磨、研)而成的。結(jié)構(gòu)工藝性保證了兩端軸承外環(huán)3滾道3a的同軸度和圓柱度最佳值，使軸系的回轉(zhuǎn)精度得以提高，可控制到1微米以下。滾子4是空心的圓柱，外徑5～8毫米，內(nèi)徑3～6毫米，有適量的柔度和良好的直徑分散度，既保證主軸系足夠剛度又有利于吸震和潤滑冷卻。與標(biāo)準(zhǔn)系列的圓柱滾子軸承相比，本實用新型結(jié)構(gòu)的空心圓柱滾子直徑小，數(shù)量多，這樣，軸承內(nèi)同時受載滾子的數(shù)目也相應(yīng)地增多，因而對整個主軸系的回轉(zhuǎn)精度和剛度都帶來明顯好處。本實用新型結(jié)構(gòu)的另一重要特征是主軸兩端的單列或雙列空心圓柱滾子4在軸承內(nèi)環(huán)5和軸承外環(huán)3間有適量的予加負(fù)荷 2～12微米，使整個主軸系具有極高剛度，尤其是幾乎做到了無動、靜剛度之差異。滾子間無保持器是本實用新型的又一特征，這樣軸承間的滾子數(shù)量更進(jìn)一步增多，對于提高主軸系的剛性更為有利。本實用新型在實施中也可直接在主軸上設(shè)計滾道形成無內(nèi)環(huán)結(jié)構(gòu)形式，這樣其工藝性將更趨改善。主軸前、后軸承均采用稀油潤滑冷卻。潤滑冷卻油由泵經(jīng)油口16壓力注入后流向兩端軸承經(jīng)空心圓柱滾子、小孔2、15及回油孔6流入箱體。由于良好的循環(huán)潤滑冷卻方式，使主軸的運轉(zhuǎn)溫升很低，熱穩(wěn)定性好、變形甚微，是獲得高加工精度，特別磨削尺寸分散度的有力保證。空心圓柱滾子與實心圓柱滾子壽命理論不同，前者實際上有較后者更長的壽命。
圖1中止推軸承10，使砂輪主軸軸向定位。應(yīng)當(dāng)指出這種軸向定位可以不是滾動止推軸承而是傳統(tǒng)的動壓或靜壓端面軸承。另外，它可以布置在主軸前端(砂輪端)或后端(皮帶輪端)，這要取決于主軸的載荷狀況。主軸前端錐面7a用來與砂輪法藍(lán) 17相接，后端錐面7b與皮帶輪11連接，傳遞動力、使主軸7及砂輪18旋轉(zhuǎn)。
權(quán)利要求
1.一套砂輪主軸系由箱體、主軸、軸承、皮帶輪、砂輪法藍(lán)和砂輪等組成，其特征是在套筒式結(jié)構(gòu)中，兩端軸承外環(huán)與套筒為過盈配合，其滾道有同一公稱直徑，兩端軸承內(nèi)環(huán)與主軸過盈配合，其滾道有同一公稱直徑，軸承滾子為空心圓柱形，滾子間無保持器，滾與內(nèi)、外軸承環(huán)間有予加負(fù)荷，兩端軸承采用稀油循環(huán)潤滑冷卻。
2.根據(jù)權(quán)利要求
1的砂輪主軸系其特征在于軸承外滾道公稱直徑55～85毫米。
3.根據(jù)權(quán)利要求
1的砂輪主軸系其特征在于軸承內(nèi)滾道公稱直徑45～75毫米。
4.根據(jù)權(quán)利要求
3的砂輪主軸系其特征在于可將內(nèi)環(huán)與主軸設(shè)計成一體。
5.根據(jù)權(quán)利要求
1的砂輪主軸系其特征在于空心圓柱滾子外徑5～8毫米，內(nèi)徑3～6毫米。
6.根據(jù)權(quán)利要求
1的砂輪主承系其特征在于滾子的予加負(fù)荷2～12微米。
7.根據(jù)權(quán)利要求
1或4的砂輪主軸系其特征在于兩端軸承的滾子可為單列或雙列。
8.根據(jù)權(quán)利要求
1或4的砂輪主軸系其特征在于主軸軸向定位 采用滾動止推軸承或動壓或靜壓端面軸承。
9.根據(jù)權(quán)利要求
1或4的砂輪主軸系其特征在于主軸軸向定位軸承布置在主軸前端或后端。
專利摘要
本實用新型提供了一套套筒式空心圓柱滾子軸承砂輪主軸系。由于采用適當(dāng)預(yù)加負(fù)荷的空心圓柱漆子及具有良好工藝性的套筒式結(jié)構(gòu)使主軸達(dá)到了高精度、高剛度的目的，特別適用于高速、強(qiáng)力、精密磨削，另外亦便于調(diào)試、更換和組織生產(chǎn)。
文檔編號B24B41/04GK86206678SQ86206678
公開日1987年5月27日 申請日期1986年9月6日
發(fā)明者王年生, 趙寶忠, 張寶安 申請人:北京第二機(jī)床廠導(dǎo)出引文BiBTeX, EndNote, RefMan