一种平衡等级高的高速主轴的制作方法
【专利摘要】本实用新型公开了一种平衡等级高的高速主轴，包括心轴、转子、转子套筒、主轴套筒、前轴承、前轴承座、后轴承、后轴承座、后防护组件和打刀缸组件，该高速主轴上设有动平衡粗调机构和动平衡精调机构，动平衡粗调机构设置在高速主轴内部，用于实现高速主轴装配过程中对转动体的动平衡的粗调，动平衡精调机构外露，用于实现高速主轴装配完成后对高速主轴动平衡的精调；该高速主轴可先后结合动平衡粗调机构和动平衡精调机构进行动平衡的粗调和精调，且调节时操作方便，无需密集取材或增补较大的配重，在实现高速主轴高的平衡等级的同时，可确保高速主轴外观的美观性。
【专利说明】
一种平衡等级高的高速主轴
技术领域
[0001]本实用新型涉及一种动平衡实现方法，具体是一种平衡等级高的高速主轴。
【背景技术】
[0002]转动零件在加工制造过程中，因加工设备的限制，不能实现完全的轴对称结构。材料缺陷导致其密度不均匀、零件配合时两轴心不重合等原因，都会导致转动零件存在局部的质量偏心，造成主惯性轴心不在转动中心线上，产生动不平衡。主轴在高速转动时，主轴转动零件存在的不平衡量将导致噪音、振动，降低机床加工质量，同时也有损轴承的使用寿命。现行的ISO标准中，将平衡等级分为11个级别，从最高的G0.4到最低的G4000。在主轴转速逐渐提高的今天，尤其是在高速的电主轴中，平衡等级要求已经达到了G0.4。而在主轴装配的任何一个环节，都将引入不平衡质量，为快速有效地对主轴总成实现如G0.4等级的动平衡要求，通用的方法是在两个左右相对的截面上进行调节。现有的高速主轴，其两个截面一般位于主轴内部或主轴外部。这两个截面如果位于主轴内部，则后续装配带入的不平衡量得不到平衡;如果这两个截面位于主轴外部，因为一次性需要去除的不平衡质量较大，需要很密集地选取取材位置、去除较多的材料或者增补较大的配重，这也会影响主轴外观。
【发明内容】
[0003]本实用新型所要解决的技术问题是:针对现有技术的不足，提供一种平衡等级高的高速主轴，该高速主轴可先后结合动平衡粗调机构和动平衡精调机构进行动平衡的粗调和精调，且调节时操作方便，无需密集取材或增补较大的配重，在实现高速主轴高的平衡等级的同时，可确保高速主轴外观的美观性。
[0004]本实用新型解决上述技术问题所采用的技术方案为:一种平衡等级高的高速主轴，包括心轴、转子、转子套筒、主轴套筒、前轴承、前轴承座、后轴承、后轴承座、后防护组件和打刀缸组件，所述的转子套筒套设在所述的心轴上，所述的转子套设在所述的转子套筒上，所述的转子套筒分别与所述的心轴和所述的转子过盈配合连为一体，所述的心轴、转子套筒和转子即构成转动体，所述的前轴承为四列，四列所述的前轴承分两组前后安装在所述的心轴的前部，两组前轴承之间安装有第一隔套，四列所述的前轴承的外侧安装有所述的前轴承座，所述的前轴承座的前端通过螺钉安装有前挡环，所述的心轴的前部螺纹连接有第一锁紧螺母，所述的前挡环位于所述的第一锁紧螺母的外侧，靠近心轴前端的那组前轴承由所述的第一锁紧螺母和所述的前挡环压紧，所述的前挡环的前侧安装有前端盖;所述的后轴承安装在所述的心轴的后部，所述的后轴承的前后侧分别安装有第二隔套和第三隔套，所述的后轴承的外侧安装有所述的后轴承座，所述的第三隔套的后侧安装有齿圈，所述的主轴套筒安装在所述的前轴承座与所述的后轴承座之间，所述的心轴的后端螺纹连接有第二锁紧螺母，所述的后轴承座的后侧安装有所述的后防护组件，所述的后防护组件的后侧安装有所述的打刀缸组件，所述的后防护组件位于所述的第二隔套、齿圈和第二锁紧螺母的外侧，还包括动平衡粗调机构和动平衡精调机构，所述的动平衡粗调机构设置在高速主轴内部，用于实现高速主轴装配过程中对所述的转动体的动平衡的粗调;所述的动平衡精调机构外露，用于实现高速主轴装配完成后对高速主轴动平衡的精调。
[0005]作为优选，所述的动平衡粗调机构包括平衡螺母和转子套筒法兰，所述的平衡螺母螺纹连接在所述的转子套筒的前端，所述的平衡螺母贴靠在所述的转子的前端面，所述的转子套筒法兰一体设置在所述的转子套筒的后端并贴靠在所述的转子的后端面，所述的转子套筒法兰的外周向上开设有若干均布的第一预钻孔，所述的平衡螺母的外周向上开设有若干均布的第二预钻孔，转动体装配完成后，依据测试得到的不平衡质量的方位及大小，即可用钻头在若干所述的第一预钻孔和/或若干所述的第二预钻孔处钻孔，截去转子套筒法兰和/或平衡螺母上的多余材料，去除不平衡质量，使转动体的平衡等级达到Gl.0。通过上述动平衡粗调机构可方便地对质量较大的转动体进行动平衡粗调，使转动体的平衡等级达到Gl.0，保证在高速主轴内部最大限度地实现动平衡，为后续的动平衡精调提供保障。
[0006]作为优选，所述的平衡螺母上还开设有若干第一螺钉孔，所述的若干第一螺钉孔均匀分布于所述的平衡螺母的外周向，所述的若干第一螺钉孔用于安装第一紧定螺钉，所述的第一紧定螺钉用于平衡螺母的防松。
[0007]作为优选，所述的动平衡精调机构包括前平衡环和后平衡环，所述的前平衡环的前端开设有若干第二螺钉孔，所述的若干第二螺钉孔绕所述的前平衡环的中心轴均匀分布，所述的前平衡环通过螺钉与所述的第一锁紧螺母固定连接，所述的前平衡环位于所述的心轴的前端;所述的后平衡环的前端设置有后平衡环法兰，所述的后平衡环法兰的外周向上开设有均布的若干第三螺钉孔，所述的后平衡环通过轴孔配合与所述的心轴的后端定心，所述的后平衡环通过螺钉与所述的心轴固定连接，所述的后平衡环法兰外露，所述的后平衡环的后端安装有后挡环，所述的打刀缸组件位于所述的后挡环的后侧，高速主轴装配完成后，依据测试得到的不平衡质量的方位及大小，即可在所述的若干第二螺钉孔和/或若干第三螺钉孔处装入用于增加配重的第二紧定螺钉并拧紧，使高速主轴的平衡等级达到G0.4。通过在第一螺钉孔处安装第一紧定螺钉，可使平衡螺母装配更牢固、可靠，确保转动体及高速主轴能够持久处于高的平衡等级。粗调动平衡且高速主轴装配完成后，新的不平衡质量被引进，由于前平衡环和后平衡环法兰均处于外露状态，即若干第二螺钉孔和若干第三螺钉孔均处于外露状态，通过上述动平衡精调机构可方便地对前平衡环和/或后平衡环法兰增加配重，进行动平衡精调，确保高速主轴的平衡等级达到G0.4。
[0008]与现有技术相比，本实用新型的优点在于:本实用新型提供的平衡等级高的高速主轴，包括动平衡粗调机构和动平衡精调机构，动平衡粗调机构设置在高速主轴内部，用于实现高速主轴装配过程中对转动体的动平衡的粗调，动平衡精调机构外露，用于实现高速主轴装配完成后对高速主轴动平衡的精调；该高速主轴可先后结合动平衡粗调机构和动平衡精调机构进行动平衡的粗调和精调，且调节时操作方便，无需密集取材或增补较大的配重，在实现高速主轴高的平衡等级的同时，可确保高速主轴外观的美观性。
【附图说明】
[0009]图1为实施例中高速主轴的结构示意图；
[0010]图2为图1中A处放大图；
[0011]图3为图1中B处放大图；
[0012]图4为图1中C处放大图；
[0013]图5为图1中D处放大图。
【具体实施方式】
[0014]以下结合附图实施例对本实用新型作进一步详细描述。
[0015]实施例1的平衡等级高的高速主轴，如图所示，包括心轴1、转子2、转子套筒3、主轴套筒45、前轴承41、前轴承座42、后轴承43、后轴承座44、后防护组件5、打刀缸组件6、动平衡粗调机构和动平衡精调机构，转子套筒3套设在心轴I上，转子2套设在转子套筒3上，转子套筒3分别与心轴I和转子2过盈配合连为一体，心轴1、转子套筒3和转子2即构成转动体，前轴承41为四列，四列前轴承41分两组前后安装在心轴I的前部，两组前轴承41之间安装有第一隔套46，四列前轴承41的外侧安装有前轴承座42，前轴承座42的前端通过螺钉安装有前挡环12，心轴I的前部螺纹连接有第一锁紧螺母11，前挡环12位于第一锁紧螺母11的外侧，靠近心轴I前端的那组前轴承41由第一锁紧螺母11和前挡环12压紧，前挡环12的前侧安装有前端盖13;后轴承43安装在心轴I的后部，后轴承43的前后侧分别安装有第二隔套47和第三隔套48，后轴承43的外侧安装有后轴承座44，第三隔套48的后侧安装有齿圈49，主轴套筒45安装在前轴承座42与后轴承座44之间，心轴I的后端螺纹连接有第二锁紧螺母14，后轴承座44的后侧安装有后防护组件5，后防护组件5的后侧安装有打刀缸组件6，后防护组件5位于第二隔套47、齿圈49和第二锁紧螺母14的外侧，动平衡粗调机构设置在高速主轴内部，用于实现高速主轴装配过程中对转动体的动平衡的粗调；动平衡精调机构外露，用于实现高速主轴装配完成后对高速主轴动平衡的精调。
[0016]实施例1中，动平衡粗调机构包括平衡螺母7和转子套筒法兰31，平衡螺母7螺纹连接在转子套筒3的前端，平衡螺母7贴靠在转子2的前端面，转子套筒法兰31 —体设置在转子套筒3的后端并贴靠在转子2的后端面，转子套筒法兰31的外周向上开设有若干均布的第一预钻孔32，平衡螺母7的外周向上开设有若干均布的第二预钻孔71和若干第一螺钉孔(图中未示出)，若干第一螺钉孔用于安装第一紧定螺钉(图中未示出)，第一紧定螺钉用于平衡螺母7的防松，转动体装配完成后，依据测试得到的不平衡质量的方位及大小，即可用钻头在若干第一预钻孔32和/或若干第二预钻孔71处钻孔，截去转子套筒法兰31和/或平衡螺母7上的多余材料，去除不平衡质量，使转动体的平衡等级达到Gl.0。
[0017]实施例2的平衡等级高的高速主轴，与实施例1的高速主轴的结构大体相同，不同之处在于，实施例2中，动平衡精调机构包括前平衡环81和后平衡环82，前平衡环81的前端开设有若干第二螺钉孔83，若干第二螺钉孔83绕前平衡环81的中心轴均匀分布，前平衡环81通过螺钉与第一锁紧螺母11固定连接，前平衡环81位于心轴I的前端;后平衡环82的前端设置有后平衡环法兰84，后平衡环法兰84的外周向上开设有均布的若干第三螺钉孔85，后平衡环82通过轴孔配合与心轴I的后端定心，后平衡环82通过螺钉与心轴I固定连接，后平衡环法兰84外露，后平衡环82的后端安装有后挡环15，打刀缸组件6位于后挡环15的后侧，高速主轴装配完成后，依据测试得到的不平衡质量的方位及大小，即可在若干第二螺钉孔83和/或若干第三螺钉孔85处装入用于增加配重的第二紧定螺钉(图中未示出)并拧紧，使高速主轴的平衡等级达到G0.4。
【主权项】
1.一种平衡等级高的高速主轴，包括心轴、转子、转子套筒、主轴套筒、前轴承、前轴承座、后轴承、后轴承座、后防护组件和打刀缸组件，所述的转子套筒套设在所述的心轴上，所述的转子套设在所述的转子套筒上，所述的转子套筒分别与所述的心轴和所述的转子过盈配合连为一体，所述的心轴、转子套筒和转子即构成转动体，所述的前轴承为四列，四列所述的前轴承分两组前后安装在所述的心轴的前部，两组前轴承之间安装有第一隔套，四列所述的前轴承的外侧安装有所述的前轴承座，所述的前轴承座的前端通过螺钉安装有前挡环，所述的心轴的前部螺纹连接有第一锁紧螺母，所述的前挡环位于所述的第一锁紧螺母的外侧，靠近心轴前端的那组前轴承由所述的第一锁紧螺母和所述的前挡环压紧，所述的前挡环的前侧安装有前端盖;所述的后轴承安装在所述的心轴的后部，所述的后轴承的前后侧分别安装有第二隔套和第三隔套，所述的后轴承的外侧安装有所述的后轴承座，所述的第三隔套的后侧安装有齿圈，所述的主轴套筒安装在所述的前轴承座与所述的后轴承座之间，所述的心轴的后端螺纹连接有第二锁紧螺母，所述的后轴承座的后侧安装有所述的后防护组件，所述的后防护组件的后侧安装有所述的打刀缸组件，所述的后防护组件位于所述的第二隔套、齿圈和第二锁紧螺母的外侧，其特征在于:还包括动平衡粗调机构和动平衡精调机构，所述的动平衡粗调机构设置在高速主轴内部，用于实现高速主轴装配过程中对所述的转动体的动平衡的粗调;所述的动平衡精调机构外露，用于实现高速主轴装配完成后对高速主轴动平衡的精调。2.根据权利要求1所述的一种平衡等级高的高速主轴，其特征在于:所述的动平衡粗调机构包括平衡螺母和转子套筒法兰，所述的平衡螺母螺纹连接在所述的转子套筒的前端，所述的平衡螺母贴靠在所述的转子的前端面，所述的转子套筒法兰一体设置在所述的转子套筒的后端并贴靠在所述的转子的后端面，所述的转子套筒法兰的外周向上开设有若干均布的第一预钻孔，所述的平衡螺母的外周向上开设有若干均布的第二预钻孔，转动体装配完成后，依据测试得到的不平衡质量的方位及大小，即可用钻头在若干所述的第一预钻孔和/或若干所述的第二预钻孔处钻孔，截去转子套筒法兰和/或平衡螺母上的多余材料，去除不平衡质量，使转动体的平衡等级达到Gl.0。3.根据权利要求2所述的一种平衡等级高的高速主轴，其特征在于:所述的平衡螺母上还开设有若干第一螺钉孔，所述的若干第一螺钉孔均匀分布于所述的平衡螺母的外周向，所述的若干第一螺钉孔用于安装第一紧定螺钉，所述的第一紧定螺钉用于平衡螺母的防松。4.根据权利要求1-3中任一项所述的一种平衡等级高的高速主轴，其特征在于:所述的动平衡精调机构包括前平衡环和后平衡环，所述的前平衡环的前端开设有若干第二螺钉孔，所述的若干第二螺钉孔绕所述的前平衡环的中心轴均匀分布，所述的前平衡环通过螺钉与所述的第一锁紧螺母固定连接，所述的前平衡环位于所述的心轴的前端;所述的后平衡环的前端设置有后平衡环法兰，所述的后平衡环法兰的外周向上开设有均布的若干第三螺钉孔，所述的后平衡环通过轴孔配合与所述的心轴的后端定心，所述的后平衡环通过螺钉与所述的心轴固定连接，所述的后平衡环法兰外露，所述的后平衡环的后端安装有后挡环，所述的打刀缸组件位于所述的后挡环的后侧，高速主轴装配完成后，依据测试得到的不平衡质量的方位及大小，即可在所述的若干第二螺钉孔和/或若干第三螺钉孔处装入用于增加配重的第二紧定螺钉并拧紧，使高速主轴的平衡等级达到G0.4。
【文档编号】B23B19/02GK205571418SQ201620382330
【公开日】2016年9月14日
【申请日】2016年4月29日
【发明人】汪旭光, 谢瑞木, 孙杰, 饶磊, 董威, 张旭龙
【申请人】宁波海天精工股份有限公司