一种高速主轴箱结构的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明属于机床部件装置领域，尤其与一种高速主轴箱结构有关。
【背景技术】
[0002]现有的主轴箱结构一般包括包括主轴箱体、主轴装置、前轴承座、后轴承座和主轴驱动机构，所述的主轴箱体上设置有主轴孔，所述的主轴装置包括中空主轴、拉刀杆、拉刀爪和蝶簧组，主轴穿装于主轴孔中，前轴承座、后轴承座分别安装于所述主轴孔的前、后两端，前、后轴承座均设置有与主轴孔同心的轴向通孔，主轴前端通过前轴承支撑安装于前轴承座的轴向通孔上，主轴后端通过后轴承支撑安装于后轴承座的轴向通孔上，通常情况下前轴承和后轴承的预紧方式为固定预紧力，使得主轴在高速旋转过程中轴承的温升将逐步升高，对主轴的旋转精度、寿命、阻尼及噪音都产生影响，而且只在主轴箱体上设置冷却机构，使得轴承上的较高温度无法降低，影响转速以及轴承的使用寿命。
【发明内容】
[0003]本发明的目的旨在克服现有主轴箱机构存在冷却效果欠佳、轴承容易温升而影响转速和加工精度的缺陷，提供一种冷却和润滑效果好、加工精度高、轴承使用寿命长的高速主轴箱结构。
[0004]为此，本发明采用以下技术方案:一种高速主轴箱结构，包括主轴箱体、主轴装置、前轴承座、后轴承座、主轴驱动机构和动平衡调节机构，所述的主轴箱体上设置有主轴孔，所述的主轴装置包括中空主轴、拉刀杆、拉刀爪和蝶簧组，主轴穿装于所述的主轴孔中，所述的蝶簧组、拉刀爪和拉刀杆容置于主轴的中空内腔中，所述拉刀爪套装于拉刀杆前端，拉刀爪与主轴前端的内腔壁之间固定设有拉刀爪套，所述蝶簧组套装于拉刀杆后半段上，拉刀杆后端悬伸出所述的主轴的内腔后端，拉刀杆后端固定套装有一顶套，顶套外套有一连接套，连接套的前端面抵靠于所述的主轴后端端面上并通过螺钉固定连接，所述的前轴承座、后轴承座分别安装于所述主轴孔的前、后两端，前、后轴承座均设置有轴向通孔，所述的轴向通孔和所述主轴孔同心，主轴前端通过前轴承组件支撑安装于所述的前轴承座的轴向通孔上，前轴承座前端固定设置有前端盖，主轴后端通过后轴承组件支撑安装于所述的后轴承座的轴向通孔上，后轴承座后端固定连接有一后法兰，后法兰后端设置有一压盖，压盖后端设置有后端盖，后端盖抵靠于所述的连接套后端，所述的主轴驱动机构包括转子、转子连接套、定子和定子连接套，转子固定套装于转子连接套，转子连接套固定套装于主轴，使得转子和主轴相互固定，随主轴一起转动，所述的定子固定嵌装于定子连接套，定子连接套固定安装于所述主轴孔内腔壁，使得定子和主轴箱体相互固定，定子外套于转子并且两者之间相互有间隙；
其特征是，所述的前轴承组件包括两对间隔一定距离设置的前球轴承和后球轴承以及设置于所述两对球轴承之间的前内隔套和前外隔套，每对所述球轴承由背靠背的两个角接触球轴承以及该两个角接触球轴承之间的第一前挡圈和第一前隔环组成，第一前挡圈固定套装于所述的主轴，第一前挡圈两端分别抵靠于所述两个角接触球轴承的内圈相对的端面上，所述的第一前隔环间隙套装于所述的第一前挡圈外，第一前隔环两端分别抵靠于所述两个角接触球轴承的外圈相对的端面上，所有所述的角接触球轴承固定套装于所述的主轴前段，所述的前内隔套固定套装于所述主轴外，前内隔套的两端分别设置有轴向向外凸起的抵靠环，抵靠环的两端分别抵靠于其两侧相对设置的角接触球轴承内圈的端部，所述的前外隔套间隙套装于所述的前内隔套，前外隔套的两端分别抵靠于其两侧相对设置的角接触球轴承外圈的端部，所述抵靠环的宽度与所述前外隔套的宽度相等，所述的前轴承组件前端设置有第二前挡圈、第二前隔环和迷宫套，第二前挡圈固定套装于所述的主轴上，第二前挡圈前端抵靠于所述主轴前端设置的台阶端面上，后端抵靠于所述最前端的角接触球轴承的内圈前端面，第二前隔环间隙套装于所述的第二前挡圈外，第二前隔环前端抵靠于所述的前端盖后端面上，所述的前轴承组件后端设置有第三前挡圈、第三前隔环和第一锁紧螺母，第三前挡圈固定套装于所述的主轴，第三前挡圈的前端抵靠于所述最后端的角接触球轴承的内圈后端面，所述第一锁紧螺母固定套装于所述主轴上，第一锁紧螺母的前端抵靠于所述第三前挡圈的后端端面上，所述的第三前隔环间隙套装于所述的第三前挡圈外且两者形成迷宫结构，第三前隔环的前端抵靠于所述的最后端的角接触球轴承的外圈后端面，后端抵靠于所述的前轴承座轴向通孔内设置的内台阶端面上，
所述的后轴承组件包括滚柱轴承、后挡圈、后内隔套、外压套和第二锁紧螺母，滚柱轴承套装于所述的主轴上，所述滚柱轴承的内圈的内圆面为圆锥面，所述的主轴上设置有与所述滚柱轴承内圈的内圆面对应的圆锥外圆面，所述的后挡圈和后内隔套分别设置于所述滚柱轴承内圈的前后两端，所述的后挡圈的前端抵靠于所述主轴后端设置的端面靠肩上，所述的第二锁紧螺母设置于所述后内隔套的后端，第二锁紧螺母与所述的主轴螺纹固定连接，通过旋紧第二锁紧螺母对滚柱轴承的内圈起到轴向限位作用，所述的后轴承座的轴向通孔上设置有朝向后端的环形端面靠肩，所述的外压套间隙套装于所述的后内隔套外，所述的滚柱轴承的外圈前端和后端分别抵靠于该端面靠肩和外压套的前端面上，外压套后端通过所述的后法兰限位，通过后法兰和外压套对所述滚柱轴承的外圈起到轴向限位作用；所述的主轴箱结构还包括冷却系统和润滑系统，所述的冷却系统包括主轴冷却机构和轴承冷却机构，轴承冷却机构包括轴承冷却套、轴承冷却油通道、轴承冷却油进口、主轴冷却油出口和第一密封机构，轴承冷却套固定套装于所述的前轴承座外圈，所述的轴承冷却油通道由设于所述前轴承座外圆面上的若干个轴承环形凹槽组成，所述相邻两个轴承环形凹槽之间相互连通，所述的第一密封机构包括两个第一密封圈，两个第一密封圈分别设置于所述前轴承座外圆面的两端，使所有所述的轴承环形凹槽位于所述两个第一密封圈之间，所述的轴承冷却油进口和轴承冷却油出口均设置于所述的前轴承座上；主轴冷却机构包括主轴冷却套、主轴冷却油通道、主轴冷却油进口、主轴冷却油出口和第二密封机构，主轴冷却套固定嵌装于所述的主轴孔内腔壁和所述定子连接套的外壁之间，所述的主轴冷却油通道由设于所述主轴冷却套内腔壁上的若干个主轴环形凹槽组成，相邻两个主轴环形凹槽之间相互连通，所述的第二密封机构包括两个第二密封圈，两个第二密封圈分别设置于所述定子连接套外圆面上的两端，使所有所述的主轴环形凹槽位于所述两个第二密封圈之间，所述的主轴冷却油进口和主轴冷却油出口均设置于所述的主轴箱体上，且主轴冷却油进口与所述轴承冷却油出口连接； 所述的润滑系统包括前轴承润滑机构和后轴承润滑机构，前轴承润滑机构包括四条前润滑油输入通道、第一回油通道和前润滑油输出通道，四条前润滑油输入通道分别一一对应所述的四个角接触球轴承，每条前润滑油输入通道的进口设置于所述的前轴承座上部，每条所述前润滑油输入通道的出口各设置有一个喷嘴，喷嘴的喷射口朝向各自对应的所述角接触球轴承内腔，每一个所述的角接触球轴承下方对应的所述前轴承座内腔壁上设置有第一回油槽，每个所述的角接触球轴承的内腔通过所述的第一回油通道与所述的第一回油槽连通，第一回油槽与所述的前润滑油输出通道连通，所述的前润滑油输出通道设置于所述的前轴承座的下部，前润滑油输出通道的出口端设置于所述的前轴承座的