加工中心主轴箱结构的制作方法

本实用新型属于数控加工技术领域，特别是涉及一种加工中心主轴箱结构。

背景技术：

目前，加工中心对高速主轴可靠性和稳定性要求较高，相应地，对作为加工中心的主轴箱提出了更高的要求。现有主轴箱一般包括箱体和套设在箱体内的主轴，但现有主轴箱主要存在的问题是：主轴箱及主轴工作时整体受力不均匀，大大影响整体可靠性和稳定性。主轴与主轴电机之间的传动比一般为1：1，由于主轴转速较高，因此刀具转速同样也比较高，这适合高速加工。但是，对于某些产品来说，则需要低速重切削，目前的主轴箱结构不适合低速重切削。

另一方面，在工作过程中，主轴箱等构件始终处于内、外热源的作用下，这些热源主要是主轴本体外环壁，向各自壁面的四周传递，再由它们传递到箱体的其他壁面，以自然对流和辐射将热量传到空气中去，散热效果不佳，极易导致主轴箱等构件产生热应力、热应变。

因此，如何解决上述技术问题成为了该领域技术人员努力的方向。

技术实现要素：

本实用新型的目的就是提供一种加工中心主轴箱结构，能完全解决上述现有技术的不足之处。

本实用新型的目的通过下述技术方案来实现：

一种加工中心主轴箱结构，包括主轴箱，所述主轴箱前端内设置主轴，后端设置滑块安装座，滑块安装座中部设置驱动机构安装座，两侧对称设置导轨滑块，在主轴箱上安装用于驱动主轴的主轴电机，其特征在于：所述主轴箱前端竖直设置用于安装主轴的套管，主轴活动装配在套管内，套管与主轴箱整体铸造成型，该套管顶部凸出主轴箱顶面，该凸出部分的两侧通过加强筋与滑块安装座连接，所述主轴的轴线与滑块安装座端面之间的距离等于滑块安装座的高度，所述主轴箱左右侧面可拆卸式连接散热板，该散热板内设冷却水道，并对应在散热板上设置进水嘴和回水嘴。

作为优选，所述主轴箱采用球墨铸铁铸造而成。

作为优选，所述主轴箱前端面和左右侧面对应主轴开设散热孔。

作为优选，所述主轴电机的输出端安装主动轮，主轴上安装从动轮，主动轮与从动轮啮合，且主动轮与从动轮之间的传动比为1：2，主轴箱内设置编码器安装座，在编码器安装座上旋转安装传动轴，传动轴的一端连接编码器，另一端安装编码器带轮，主轴上对应安装主轴带轮，编码器带轮与主轴带轮啮合，且编码器带轮与主轴带轮之间的传动比为1：1。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果在于：

1.结构简单，设计合理，采用套管与主轴箱一体成型的结构，大大增强了主轴箱整体可靠性和稳定性，使得主轴高速转动时具有高可靠性和稳定性；通过加强筋将主轴箱与主轴的结合部和主轴箱与立柱的结合部联结起来，使得主轴箱整体可靠性和稳定性更高。

2.主轴的轴线与滑块安装座端面之间的距离等于滑块安装座的高度,使得力学性能最大化，有效提升整体的结构强度和刚性，在主轴高速转动加工时不易变形，稳定性好，进而提升加工中心的加工精度；

3.对主轴箱整体充分冷却，最大程度上减小热变形对加工精度的影响；

4.采用球墨铸铁铸造成型主轴箱，使得主轴箱能有效吸收主轴在高速旋转时产生的振动能量，提供整体结构稳定性，达到提高加工精度的目的；

5.能够实现低速重切削加工，并且由于速比变化，针对主轴定向不准的问题，在主轴箱内增设了编码器装置，即在主轴上安装主轴带轮与编码器带轮连接，编码器将信号反馈到机床电气箱，从而实现主轴定向功能。

附图说明

图1是本实用新型的结构示意图；

图2是图1的俯视图；

图3是图1的左视图；

图4是图1中主轴电机与主轴之间以及编码器与主轴之间的连接关系图。

具体实施方式

下面结合具体实施例和附图对本实用新型作进一步的说明。

如图1至图4所示，一种加工中心主轴箱结构，包括主轴箱1，所述主轴箱1前端内设置主轴2，后端设置滑块安装座3，滑块安装座3中部设置驱动机构安装座4，两侧对称设置导轨滑块5，在主轴箱1上安装用于驱动主轴的主轴电机6。该主轴箱1通过导轨滑块5与立柱上的导轨连接，驱动机构安装座4用于安装驱动机构，从而实现主轴箱上下自有移动。

所述主轴箱1前端竖直设置用于安装主轴的套管7，主轴2活动装配在套管7内，主轴2底部连接刀具，顶部连接增压式打刀缸8，套管7与主轴箱1整体采用球墨铸铁铸造而成，该套管7顶部凸出主轴箱顶面，该凸出部分的两侧通过加强筋9与滑块安装座3连接。球墨铸铁的主轴箱具有高减震性、切削性能，以及优秀的韧性，能够有效吸收主轴2高速转动时产生的强烈震动，并且套管7可以将主轴2的转动力均匀的分解到主轴箱1，使主轴箱1均匀受力，从而提高工作过程中整体结构的稳定性，进而提高加工精度。并且，通过加强筋9将主轴箱1与主轴2的结合部和主轴箱1与立柱的结合部联结起来，进一步提高主轴箱整体可靠性和稳定性。

所述主轴2的轴线与滑块安装座3端面之间的距离L等于滑块安装座3的高度H。从而优化整体结构的力学性能，提升结构强度和刚性，在主轴高速转动加工时不易变形，稳定性好，进而提升加工中心的加工精度。

所述主轴箱1左右侧面可拆卸式连接散热板10，该散热板10内设冷却水道11，并对应在散热板10上设置进水嘴12和回水嘴13，所述进水嘴12和回水嘴13与加工中心冷却水路连接，从而形成冷却回路。所述主轴箱1前端面和左右侧面对应主轴2开设散热孔14。通过上述冷却结构，可以对主轴箱整体充分冷却，最大程度上减小热变形对加工精度的影响。

参见图4，所述主轴电机6的输出端安装主动轮15，主轴2上安装从动轮16，主动轮15与从动轮16啮合，且主动轮15与从动轮16之间的传动比为1：2，主轴箱1内设置编码器安装座17，在编码器安装座17上旋转安装传动轴18，传动轴18的一端连接编码器19，另一端安装编码器带轮20，主轴2上对应安装主轴带轮21，编码器带轮20与主轴带轮21啮合，且编码器带轮20与主轴带轮21之间的传动比为1：1。通过这种结构设计能够实现低速重切削加工，并通过编码器19反馈信号，实现主轴定向功能。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。