专利名称:套筒式空心圆柱滚子轴承砂轮主轴系的制作方法
本实用新型涉及一套磨床主轴，更确切地为套筒式空心圆柱滚子轴承砂轮主轴系。用于外圆或万能磨床中支承和传递动力，使砂轮实现高速精密旋转，进行切削加工。属于B24B 41／04专门用于磨床的工作主轴部件，B24B 25／00万能磨床。
公知的外圆或万能磨床中，砂轮主轴系支承在动压或静压轴承内。其主要不足在主轴与轴瓦之间必须留有一定的间隙(尽管可由油膜所填充)，从而不可避免地使机床在受断续磨削力时主轴晃动量增大，尤其主轴系的刚度下降，静、动态刚度差异大。通常公知动压或静压轴承提高其旋转精度和刚度的办法是减小轴与轴瓦之间的间隙量，或者增加静压油腔间的压力反馈。但是，前者将冒因旋转发热造成轴与瓦之间“抱轴”咬死、主轴出现裂纹报废之险。后者则需要投入昂贵的装置费，而且由于液体反馈的响应速度低、出现滞后，使主轴系的刚度波动大、稳定性差。因此，公知的动压或静压轴承砂轮主轴系在性能和价格上并不能满足高速、强力、精密磨削的需要。
本实用新型的任务是建立一种新型的砂轮主轴系，克服上述公知外圆或万能磨床中的动压或静压支承砂轮主轴系的不足。任务解决的关键是以有予加负荷和适量柔度的空心圆柱滚子轴承代替传统的磨床砂轮主轴的动压或静压滑动轴承，达到高精度、高刚度及其稳定性的目的，充分满足高速、强力、精密磨削加工的需要。本实用新型砂轮主轴系的套筒式结构具有良好的工艺性，为获得高精度创造了条件。其精度保持性也随之提高。套筒式结构的其它优点在于机床砂轮主轴系的调试、更换方便，亦容易组织生产。
本实用新型的细节、优点和特征用下列实施例和附图来进一步说明。但是，它仅仅是本实用新型要求保护范围内的实施例之一，决不是全部。
图1是根据本实用新型提出的套筒式空心圆柱滚子轴承砂轮主轴系之一在外圆或万能磨床磨头中应用的剖视图。
图1所示外圆或万能磨床的磨头由箱体9、套筒8、主轴7、圆柱滚子4、轴承内环5、轴承外环3、止推轴承10、弹簧14、螺母13、油封1、12，皮带轮11及砂轮发蓝17和砂轮18等组成。两端轴承内环5滚道5a有同一公称直径 45～75毫米，它是将两内环5与主轴7热装过盈配合成一体后一次组合加工而成的，因此具有最良好的同轴度及圆柱度。两端轴承外环3的滚道3a也具有同一公称直径 55～85毫米，它是先将此两外环3热装过盈配合与套筒8成一体后同时加工(如磨、研)而成的。结构工艺性保证了两端轴承外环3滚道3a的同轴度和圆柱度最佳值，使轴系的回转精度得以提高，可控制到1微米以下。滚子4是空心的圆柱，外径5～8毫米，内径3～6毫米，有适量的柔度和良好的直径分散度，既保证主轴系足够刚度又有利于吸震和润滑冷却。与标准系列的圆柱滚子轴承相比，本实用新型结构的空心圆柱滚子直径小，数量多，这样，轴承内同时受载滚子的数目也相应地增多，因而对整个主轴系的回转精度和刚度都带来明显好处。本实用新型结构的另一重要特征是主轴两端的单列或双列空心圆柱滚子4在轴承内环5和轴承外环3间有适量的予加负荷 2～12微米，使整个主轴系具有极高刚度，尤其是几乎做到了无动、静刚度之差异。滚子间无保持器是本实用新型的又一特征，这样轴承间的滚子数量更进一步增多，对于提高主轴系的刚性更为有利。本实用新型在实施中也可直接在主轴上设计滚道形成无内环结构形式，这样其工艺性将更趋改善。主轴前、后轴承均采用稀油润滑冷却。润滑冷却油由泵经油口16压力注入后流向两端轴承经空心圆柱滚子、小孔2、15及回油孔6流入箱体。由于良好的循环润滑冷却方式，使主轴的运转温升很低，热稳定性好、变形甚微，是获得高加工精度，特别磨削尺寸分散度的有力保证。空心圆柱滚子与实心圆柱滚子寿命理论不同，前者实际上有较后者更长的寿命。
图1中止推轴承10，使砂轮主轴轴向定位。应当指出这种轴向定位可以不是滚动止推轴承而是传统的动压或静压端面轴承。另外，它可以布置在主轴前端(砂轮端)或后端(皮带轮端)，这要取决于主轴的载荷状况。主轴前端锥面7a用来与砂轮法蓝 17相接，后端锥面7b与皮带轮11连接，传递动力、使主轴7及砂轮18旋转。
权利要求
1.一套砂轮主轴系由箱体、主轴、轴承、皮带轮、砂轮法蓝和砂轮等组成，其特征是在套筒式结构中，两端轴承外环与套筒为过盈配合，其滚道有同一公称直径，两端轴承内环与主轴过盈配合，其滚道有同一公称直径，轴承滚子为空心圆柱形，滚子间无保持器，滚与内、外轴承环间有予加负荷，两端轴承采用稀油循环润滑冷却。
2.根据权利要求
1的砂轮主轴系其特征在于轴承外滚道公称直径55～85毫米。
3.根据权利要求
1的砂轮主轴系其特征在于轴承内滚道公称直径45～75毫米。
4.根据权利要求
3的砂轮主轴系其特征在于可将内环与主轴设计成一体。
5.根据权利要求
1的砂轮主轴系其特征在于空心圆柱滚子外径5～8毫米，内径3～6毫米。
6.根据权利要求
1的砂轮主承系其特征在于滚子的予加负荷2～12微米。
7.根据权利要求
1或4的砂轮主轴系其特征在于两端轴承的滚子可为单列或双列。
8.根据权利要求
1或4的砂轮主轴系其特征在于主轴轴向定位 采用滚动止推轴承或动压或静压端面轴承。
9.根据权利要求
1或4的砂轮主轴系其特征在于主轴轴向定位轴承布置在主轴前端或后端。
专利摘要
本实用新型提供了一套套筒式空心圆柱滚子轴承砂轮主轴系。由于采用适当预加负荷的空心圆柱漆子及具有良好工艺性的套筒式结构使主轴达到了高精度、高刚度的目的，特别适用于高速、强力、精密磨削，另外亦便于调试、更换和组织生产。
文档编号B24B41/04GK86206678SQ86206678
公开日1987年5月27日 申请日期1986年9月6日
发明者王年生, 赵宝忠, 张宝安 申请人:北京第二机床厂导出引文BiBTeX, EndNote, RefMan