一种防窜动大功率主轴的制作方法

本实用新型属于主轴技术领域，具体涉及一种防窜动大功率主轴。

背景技术：

电主轴是在数控机床领域出现的将机床主轴与主轴电机融为一体的新技术，它与直线电机技术、高速刀具技术一起，将会把高速加工推向一个新时代。现在的主轴在切削加工时，其芯轴在径向和轴向上的窜动幅度大，导致轴承的使用寿命较短。

技术实现要素：

鉴于现有技术的不足，本实用新型的目的在于提供一种防窜动大功率主轴。

为实现上述目的，本实用新型采用如下技术方案：一种防窜动大功率主轴，包括壳体、芯轴、轴承座、弹簧座、固定座和后螺母，所述芯轴的前部外周通过前轴承安装在壳体内，所述芯轴的后部外周通过后轴承安装在轴承座内，所述轴承座固定安装在壳体的后端上，所述弹簧座滑动安装在壳体的后端内且顶住后轴承的外圈前端面，所述弹簧座上开设有多个均匀分布且开口向前的座孔，所述座孔内安装有顶住固定座后侧面的弹簧，所述固定座固定安装在壳体的后端内，所述弹簧座上还开设有多个均匀分布的轴向螺纹孔，所述轴向螺纹孔内安装有顶住固定座后侧面的可调螺丝，所述后螺母固定锁紧于芯轴的后端部外螺纹上并顶住后轴承的内圈后端面。

优选地，所述固定座的后端内边缘处设置有向后延伸的第一导向环，所述第一导向环的外周与弹簧座的内周滑动配合，所述弹簧座的后端内边缘处设置有向后延伸的第二导向环，所述第二导向环的外周与轴承座的内周滑动配合。

优选地，所述壳体的侧壁开设有第一螺丝紧固孔，所述固定座的外周开设有与第一螺丝紧固孔相对的环形固定槽，所述固定座由第一固定螺丝穿过第一螺丝紧固孔后顶住环形固定槽而固定在壳体内。

优选地，还包括密封盖和后盖，所述密封盖固定安装在轴承座的后端上并罩住后螺母和后轴承，所述后盖设置在轴承座的后端上并与密封盖固定连接且罩住密封盖。

优选地，所述轴承座上开设有出线孔，所述密封盖上开设有与出线孔相对的避让缺口，所述后盖的中心开设有电源插头固定孔，所述电源插头固定孔通过避让缺口与出线孔相连通。

优选地，还包括定子、转子、前平衡环和后平衡环，所述定子固定设置在壳体的内腔中部，所述转子固定套设在芯轴的中部外周且与定子相配合，所述转子的前后两端均设置有短路环，所述前平衡环和后平衡环均套设在芯轴上且分别位于两个短路环的前后两侧。

优选地，所述壳体的中部侧壁开设有第二螺丝紧固孔，所述定子由第二固定螺丝穿过第二螺丝紧固孔固定在壳体内。

优选地，还包括内螺母、前螺母、防尘盖和挡油盖，所述内螺母固定锁紧在壳体的前端内螺纹上并顶住前轴承的外圈前端面，所述前螺母固定锁紧于芯轴的前部外螺纹上并顶住前轴承的内圈前端面，所述防尘盖固定安装在壳体的前端内边缘，所述挡油盖固定安装在壳体的前端外边缘。

优选地，所述前螺母的前部外周开设有开口朝外的第一环形凹槽，所述防尘盖的前部内周具有与第一环形凹槽间隙配合的第一环形凸部，所述前螺母的后端开设有开口朝后的第二环形凹槽，所述内螺母具有与第二环形凹槽间隙配合的第二环形凸部。

优选地，所述前螺母的侧壁开设有第三螺丝紧固孔，所述前螺母由第三固定螺丝穿过第三螺丝紧固孔后固定在芯轴的前部上；所述后螺母的侧壁开设有第四螺丝紧固孔，所述后螺母由第四固定螺丝穿过第四螺丝紧固孔后固定在芯轴的后端部上。

优选地，所述壳体的侧壁内开设有多条间隔分布的冷却油道，所述冷却油道贯穿壳体的前后端面，所述壳体的后端面开设有多个均匀分布且用于连通两个相邻冷却油道的后连通槽，所述轴承座上开设有与其中一个冷却油道相通的进油孔，所述挡油盖的后端面开设有多个均匀分布且用于连通两个相邻冷却油道的前连通槽。

优选地，所述防尘盖的外周开设有第一环形密封槽，所述第一环形密封槽内安装有与挡油盖内周密封接触的第一密封圈；所述前连通槽的开口两旁均开设有第二环形密封槽，所述第二环形密封槽内安装有与壳体前端面密封接触的第二密封圈。

与现有技术相比，本实用新型具有以下有益效果：该防窜动大功率主轴通过壳体、固定座、弹簧和弹簧座对后轴承进行弹性浮动支撑，通过壳体、固定座、可调螺丝和弹簧座对后轴承进行可调限位，在后轴承经弹簧座受力后通过可调螺丝调整位置，使主轴在切削加工时芯轴的径向和轴向达到最大极限受力，防止了主轴窜动过头，保护效果好，大大提高了轴承使用寿命。

附图说明

图1为本实用新型实施例的整体结构剖视图。

图2为本实用新型实施例的前部结构剖视图。

图3为本实用新型实施例的后部结构剖视图。

图中标记：1、壳体；2、芯轴；3、轴承座；4、弹簧座；5、固定座；6、后螺母；7、前轴承；8、后轴承；9、弹簧；10、轴向螺纹孔；11、可调螺丝；12、第一导向环；13、第二导向环；14、第一螺丝紧固孔；15、环形固定槽；16、密封盖；17、后盖；18、出线孔；19、避让缺口；20、电源插头固定孔；21、定子；22、转子；23、前平衡环；24、后平衡环；25、短路环；26、第二螺丝紧固孔；27、内螺母；28、前螺母；29、防尘盖；30、挡油盖；31、第一环形凹槽；32、第一环形凸部；33、第二环形凹槽；34、第二环形凸部；35、第三螺丝紧固孔；36、第四螺丝紧固孔；37、冷却油道；38、进油孔；39、前连通槽；40、第一环形密封槽；41、第二环形密封槽；42、扁位；43、外螺纹；44、锥孔。

具体实施方式

为了让本实用新型的上述特征和优点更明显易懂，下面特举实施例，并配合附图，作详细说明如下。

如图1~3所示，本实施例提供了一种防窜动大功率主轴，包括壳体1、芯轴2、轴承座3、弹簧座4、固定座5和后螺母6，所述芯轴2的前部外周通过前轴承7（具体是两个，两个前轴承7之间设置有前隔圈）安装在壳体1内，所述芯轴2的后部外周通过后轴承8（具体是两个，两个后轴承8之间设置有后隔圈）安装在轴承座3内，所述轴承座3固定安装在壳体1的后端上，所述弹簧座4滑动安装在壳体1的后端内且顶住后轴承8的外圈前端面，所述弹簧座4上开设有多个（如三个）均匀分布且开口向前的座孔，所述座孔内安装有顶住固定座5后侧面的弹簧9，所述固定座5固定安装在壳体1的后端内，所述弹簧座4上还开设有多个（如三个）均匀分布的轴向螺纹孔10，所述轴向螺纹孔10内安装有顶住固定座5后侧面的可调螺丝11，所述后螺母6固定锁紧于芯轴2的后端部外螺纹上并顶住后轴承8的内圈后端面。本实施例通过壳体1、固定座5、弹簧9和弹簧座4对后轴承8进行弹性浮动支撑，通过壳体1、固定座5、可调螺丝11和弹簧座4对后轴承8进行可调限位，在后轴承8经弹簧座4受力后通过可调螺丝11调整位置，使主轴在切削加工时芯轴2的径向和轴向达到最大极限受力，防止了主轴窜动过头，保护效果好，大大提高了轴承使用寿命。

在本实施例中，所述固定座5的后端内边缘处设置有向后延伸的第一导向环12，所述第一导向环12的外周与弹簧座4的内周滑动配合，所述弹簧座4的后端内边缘处设置有向后延伸的第二导向环13，所述第二导向环13的外周与轴承座3的内周滑动配合。为了方便固定安装固定座5，所述壳体1的侧壁开设有第一螺丝紧固孔14，所述固定座5的外周开设有与第一螺丝紧固孔14相对的环形固定槽15，所述固定座5由第一固定螺丝（图中省略）穿过第一螺丝紧固孔14后顶住环形固定槽15而固定在壳体1内，使固定座5固定更可靠。

在本实施例中，该防窜动大功率主轴还包括密封盖16和后盖17，所述密封盖16固定安装在轴承座3的后端上并罩住后螺母6和后轴承8，所述后盖17设置在轴承座3的后端上并与密封盖16固定连接且罩住密封盖16。其中，所述轴承座3上开设有出线孔18，所述固定座5和弹簧座4上均开设有与出线孔18相对的穿线孔，所述密封盖16上开设有与出线孔18相对的避让缺口19，所述后盖17的中心开设有电源插头固定孔20，所述电源插头固定孔20通过避让缺口19与出线孔18相连通，方便了下述的定子电源线穿设。

在本实施例中，该防窜动大功率主轴还包括定子21、转子22、前平衡环23和后平衡环24，所述定子21固定设置在壳体1的内腔中部，所述转子22固定套设在芯轴2的中部外周且与定子21相配合，所述转子22的前后两端均设置有短路环25，所述前平衡环23和后平衡环24均套设在芯轴2上且分别位于两个短路环25的前后两侧。为了方便固定安装定子21，所述壳体1的中部侧壁开设有第二螺丝紧固孔26，所述定子21由第二固定螺丝（图中省略）穿过第二螺丝紧固孔26固定在壳体1内，使定子21固定可靠。其中，定子21和转子22组成了电机；定子21包含铁芯和线圈；转子2216优选为铸铜转子22，进一步提高了主轴功率，可达到11千瓦以上，转速每分钟18000转。

在本实施例中，该防窜动大功率主轴还包括内螺母27、前螺母28、防尘盖29和挡油盖30，所述内螺母27固定锁紧在壳体1的前端内螺纹上并顶住前轴承7的外圈前端面，所述前螺母28固定锁紧于芯轴2的前部外螺纹上并顶住前轴承7的内圈前端面，所述防尘盖29固定安装在壳体1的前端内边缘，所述挡油盖30固定安装在壳体1的前端外边缘。由于内螺母27和防尘盖29分别与前螺母28间隙配合，因此不会干涉前螺母28跟随芯轴2一起转动。其中，芯轴2的前端从后往前依次设置有直径递增的第一台阶和第二台阶，第一台阶上设置有扁位42，方便用把手锁紧，第二台阶的外周设置有外螺纹43，芯轴2的前端设置有锥孔44，方便安装刀具。

在本实施例中，所述前螺母28的前部外周开设有开口朝外的第一环形凹槽31，所述防尘盖29的前部内周具有与第一环形凹槽31间隙配合的第一环形凸部32，所述前螺母28的后端开设有开口朝后的第二环形凹槽33，所述内螺母27具有与第二环形凹槽33间隙配合的第二环形凸部34。本实施例通过第一环形凹槽31与两个第一环形凸部32的配合形成了迂回阻挡结构，有效地防止了灰尘、冷却水等杂质进入主轴的壳体1内腔，提高了主轴的使用寿命；通过第二环形凹槽33与第二环形凸部34的配合也形成了迂回阻挡结构，进一步有效地防止了灰尘、冷却水等杂质进入主轴的壳体1内腔，进一步提高了主轴的使用寿命。

在本实施例中，为了进一步固定前螺母28，所述前螺母28的侧壁开设有第三螺丝紧固孔35，所述前螺母28由第三固定螺丝（图中省略）穿过第三螺丝紧固孔35后固定在芯轴2的前部上，使前螺母28固定更可靠；为了进一步固定后螺母6，所述后螺母6的侧壁开设有第四螺丝紧固孔36，所述后螺母6由第四固定螺丝（图中省略）穿过第四螺丝紧固孔36后固定在芯轴2的后端部上，使后螺母6固定更可靠。

在本实施例中，所述壳体1的侧壁内开设有多条间隔分布的冷却油道37，所述冷却油道37贯穿壳体1的前后端面，所述壳体1的后端面开设有多个均匀分布且用于连通两个相邻冷却油道37的后连通槽（图中不可见），所述轴承座3上开设有与其中一个冷却油道37相通的进油孔38，所述挡油盖30的后端面开设有多个均匀分布且用于连通两个相邻冷却油道37的前连通槽39，通过冷却油对壳体1进行冷却，冷却效果好。

在本实施例中，为了提高主轴的密封性，所述防尘盖29的外周开设有第一环形密封槽40，所述第一环形密封槽40内安装有与挡油盖30内周密封接触的第一密封圈（图中省略），通过第一密封圈防止灰尘、冷却水等进入；所述前连通槽39的开口两旁均开设有第二环形密封槽41，所述第二环形密封槽41内安装有与壳体1前端面密封接触的第二密封圈（图中省略），通过第二密封圈防止了冷却油泄漏。

以上所述，仅为本实用新型的较佳实施例，并非对本实用新型做任何形式上的限制，任何熟悉本领域的技术人员但凡未脱离本实用新型技术方案的内容，依据本实用新型的技术实质对以上实施例所做任何简单的修改、均等变化与修饰，皆应属本实用新型的涵盖范围。