本发明涉及龙门加工中心设备技术领域，尤其是涉及内藏式直联主轴箱及其组装方法。
背景技术：
随着科技的发展，数控技术得到广泛的应用，技术领域不断的提高，数控加工中心是由机械设备与数控系统组成的适用于加工复杂零件的高效率自动化机床。数控加工中心是目前世界上产量最高、应用最广泛的数控机床之一。它的综合加工能力较强，工件一次装夹后能完成较多的加工内容，加工精度较高，就中等加工难度的批量工件，其效率是普通设备的5～10倍，特别是它能完成许多普通设备不能完成的加工，对形状较复杂，精度要求高的单件加工或中小批量多品种生产更为适用。数控加工中心是一种功能较全的数控加工机床。它把铣削、镗削、钻削、攻螺纹和切削螺纹等功能集中在一台设备上，使其具有多种工艺手段。加工中心设置有刀库，刀库中存放着不同数量的各种刀具或检具，在加工过程中由程序自动选用和更换。这是它与数控铣床、数控镗床的主要区别。特别是对于必需采用工装和专机设备来保证产品质量和效率的工件。这会为新产品的研制和改型换代节省大量的时间和费用，从而使企业具有较强的竞争能力。加工中心常按主轴在空间所处的状态分为立式加工中心和卧式加工中心，加工中心的主轴在空间处于垂直状态的称为立式加工中心，主轴在空间处于水平状态的称为卧式加工中心。主轴可作垂直和水平转换的，称为立卧式加工中心或五面加工中心，也称复合加工中心。按加工中心立柱的数量分；有单柱式和双柱式(龙门式)。现有的龙门式加工中心上主轴箱上的动力装置是设置在主轴箱的外侧，这样就会导致体积更大，制造成本高，且动力装置占用空间，会与工件产生部分干涉，缩小了加工范围；动力装置与主轴箱之间是通过同步带来进行传动，具有较大的传动误差，当同步带传动的转速达到6000转以上，噪音将显剧提高，不能满足10000转以上的现代高速高精度加工要求；现有的主轴箱组件在组装时，工艺更复杂，生产成本更高，难以进行维修和保养。
技术实现要素：
本发明要解决的问题是提供一种结构简单、设计合理、尺寸更小、加工范围大、稳定性高、安装拆卸方便、加工速度快、精度高和噪音更低的内藏式直联主轴箱。
为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：内藏式直联主轴箱，包括有底座以及与所述底座连接的立柱，所述立柱的顶部设置有横梁，所述横梁上设置有与所述横梁滑动式连接的滑座，所述滑座的顶部设置有升降电机，所述滑座上设置有与所述滑座活动式连接的主轴箱组件，所述主轴箱组件包括有主轴箱以及从上至下依次设置在所述主轴箱的内部的主轴电机、齿轮箱、齿轮箱座和主轴，所述主轴电机的输出轴与所述齿轮箱配合连接，所述齿轮箱的输出轴通过联轴器与所述主轴可拆卸连接，所述主轴箱上设置有开口，所述齿轮箱座与所述主轴箱的连接处设置有若干根安装杆。
优选地，上述的内藏式直联主轴箱，其中所述底座的顶部配合设置有工作台，所述工作台的底部设置有若干个第一滑块，所述底座上设置有与所述第一滑块配合连接的第一滑轨，所述工作台与所述底座通过所述第一滑块、第一滑轨活动式连接。
优选地，上述的内藏式直联主轴箱，其中所述主轴箱的前后两侧的外壁上均设置有第二滑轨，所述第二滑轨上配合设置有若干个第二滑块，所述第二滑块通过螺钉固定在所述滑座的内壁上。
优选地，上述的内藏式直联主轴箱，其中所述齿轮箱与所述齿轮箱座的连接处设置有连接板，所述连接板与所述齿轮箱之间通过定位销可拆卸连接。
优选地，上述的内藏式直联主轴箱，其中所述齿轮箱座的底部设置有若干个滑动圆弧槽，所述开口的底部设置有与所述滑动圆弧槽相适应的支撑圆弧槽，所述安装杆嵌入在所述滑动圆弧槽、支撑圆弧槽之间。
本发明还公开了内藏式直联主轴箱的组装方法，其特征在于，其工艺步骤如下：
步骤1：将主轴安装在主轴箱上，用螺丝锁紧；
步骤2：将齿轮箱座用螺丝固定在主轴箱上，用螺丝锁上但不完全锁紧，调整齿轮箱座安装面与主轴旋转中心的垂直度在0.02mm以内，锁紧螺丝，配钻定位销；
步骤3：将连接板固定在齿轮箱座上，用螺丝锁上但不完全锁紧，调整连接板上的圆孔与主轴旋转中心的同轴度在0.02mm以内，锁紧螺丝；
步骤4：将齿轮箱座从主轴箱上拆下来，在连接板上配钻定位销；
步骤5：将齿轮箱、主轴电机依次安装在连接板上；
步骤6：将联轴器锁紧在齿轮箱输出轴上；
步骤7：将安装杆对准主轴箱上的支撑圆弧槽，旋入主轴箱上；
步骤8：将组装好的主轴电机、齿轮箱、联轴器、连接板、齿轮箱座，放在安装杆上，齿轮箱座上的滑动圆弧槽对准安装杆，推入组装好的主轴电机、齿轮箱、联轴器、连接板、齿轮箱座，将齿轮箱座用螺丝固定在主轴箱上，插上定位销；
步骤9：将联轴器下端与主轴连接，锁紧；
步骤10：拆掉安装杆，至此组装完成。
本发明具有的优点和有益效果是：滑座上设置有与滑座活动式连接的主轴箱组件，主轴箱组件包括有主轴箱以及从上至下依次设置在主轴箱的内部的主轴电机、齿轮箱、齿轮箱座和主轴，齿轮箱与齿轮箱座的连接处设置有连接板，主轴电机的输出轴与齿轮箱配合连接，齿轮箱的输出轴通过联轴器与主轴可拆卸连接，主轴箱上设置有开口，齿轮箱座与主轴箱的连接处设置有若干根安装杆。整体结构简单，设计合理，稳定性高，通过将主轴箱的动力装置藏于主轴箱中，同样尺寸的主轴箱，因没有高出主轴箱表面的部分，使得加工范围变大，制造成本更低；另外主轴电机经过齿轮箱与主轴通过联轴器直联的联接方式，相比于使用皮带传动，大幅减少了传动误差；当皮带式传动的转速达到6000转以上，噪音将显剧提高，限制了主轴转速的提高，本方案中采用直联的方式，可以提高主轴转速10000转以上，更加适合现代高速高精度加工要求；因主轴箱内部空间有限，需要将主轴电机、齿轮箱、连接板、齿轮箱座在主轴箱外部组装好，然后塞入主轴箱，因主轴箱正常状况是垂直放置，所以设计有安装用的安装杆，将齿轮箱座沿安装杆，推入主轴箱内，这样安装拆卸更方便，大幅降低了生产成本，更便于进行维修保养。
附图说明
图1是现有技术中龙门加工中心的结构示意图；
图2是本发明的整体结构示意图；
图3是图2中a处的局部放大图；
图4是本发明中主轴箱组件的整体结构示意图；
图5是本发明中主轴箱组件的爆炸图；
图6是本发明中主轴箱的结构示意图；
图7是本发明中主轴箱的正视图；
图8是本发明中齿轮箱座的结构示意图。
图中：1、底座；2、立柱；3、横梁；4、滑座；5、升降电机；6、主轴箱组件；61、主轴箱；62、第二滑块；63、第二滑轨；64、主轴电机；65、齿轮箱；66、定位销；67、连接板；68、联轴器；69、齿轮箱座；610、安装杆；611、主轴；612、开口；613、支撑圆弧槽；614、滑动圆弧槽；615、螺母孔；7、工件；8、工作台；9、第一滑轨；10、第一滑块。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
如图2和图3所示，内藏式直联主轴箱，包括有底座1以及与底座1连接的立柱2，底座1的顶部配合设置有工作台8，工作台8的底部设置有若干个第一滑块10，底座1上设置有与第一滑块10配合连接的第一滑轨9，工作台8与底座1通过第一滑块10、第一滑轨9活动式连接，工作台8可沿底座1左右滑动，立柱2的顶部设置有横梁3，横梁3上设置有与横梁3滑动式连接的滑座4，滑座4可沿横梁3前后运动，滑座4的顶部设置有升降电机5，其中升降电机5与外部电源电性连接。
如图4、图5和图6所示，滑座4上设置有与滑座4活动式连接的主轴箱组件6，主轴箱组件6包括有主轴箱61以及从上至下依次设置在主轴箱61的内部的主轴电机64、齿轮箱65、齿轮箱座69和主轴611，齿轮箱65与齿轮箱座69的连接处设置有连接板67，连接板67与齿轮箱65之间通过定位销66可拆卸连接，其中连接板67的主要作用是便于调整齿轮箱座69与齿轮箱65之间的同心度。
如图4、图5、图6、图7和图8所示，主轴电机64的输出轴与齿轮箱65配合连接，齿轮箱65的输出轴通过联轴器68与主轴611可拆卸连接，主轴电机64与处部电源电性连接，主轴电机64工作时，就会带动主轴611高速旋转，主轴箱61上设置有开口612，齿轮箱座69与主轴箱61的连接处设置有若干根安装杆610，主轴箱61上设置有与安装杆610配合连接的螺母孔615，齿轮箱座69的底部设置有若干个滑动圆弧槽614，开口612的底部设置有与滑动圆弧槽614相适应的支撑圆弧槽613，安装杆610嵌入在滑动圆弧槽614、支撑圆弧槽613之间。主轴箱61的前后两侧的外壁上均设置有第二滑轨63，第二滑轨63上配合设置有若干个第二滑块62，第二滑块62通过螺钉固定在滑座4的内壁上。
通过将主轴箱61的动力装置藏于主轴箱61中，同样尺寸的主轴箱61，因没有高出主轴箱61表面的部分，使得加工范围变大，减小与工件7之间的干涉，制造成本更低；另外主轴电机64经过齿轮箱65与主轴611通过联轴器68直联的联接方式，相比于使用皮带传动，大幅减少了传动误差；当皮带式传动的转速达到6000转以上，噪音将显剧提高，限制了主轴611转速的提高，本方案中采用直联的方式，可以提高主轴611的转速到10000转以上，更加适合现代高速高精度加工要求。
本发明还公开了内藏式直联主轴箱的组装方法，其特征在于，其工艺步骤如下：
首先将主轴611安装在主轴箱61上，用螺丝锁紧，之后将齿轮箱座69用螺丝固定在主轴箱61上，用螺丝锁上但不完全锁紧，调整齿轮箱座69安装面与主轴611旋转中心的垂直度在0.02mm以内，锁紧螺丝，配钻定位销66，这个步骤主要是用来控制主轴611的同心度，防止主轴611的同心度误差过大，从而影响加工的精度，之后将连接板67固定在齿轮箱座69上，用螺丝锁上但不完全锁紧，调整连接板67上的圆孔与主轴611旋转中心的同轴度在0.02mm以内，锁紧螺丝，这样就将主轴611的同心度校正成功，操作过程简单，传统的生产方式是，先将所有零部件组装好，然后再调整同心度，这样调整过程中，效果较低。
主轴611的同心度调整完成后，将齿轮箱座69从主轴箱61上拆下来，在连接板67上配钻定位销，之后将齿轮箱65、主轴电机64依次安装在连接板67上，将联轴器68锁紧在齿轮箱65的输出轴上，之后将安装杆610对准主轴箱61上的支撑圆弧槽613，旋入主轴箱61上，之后将组装好的主轴电机64、齿轮箱65、联轴器68、连接板67、齿轮箱座69，放在安装杆610上，齿轮箱座69上的滑动圆弧槽614对准安装杆610，推入组装好的主轴电机64、齿轮箱65、联轴器68、连接板67、齿轮箱座69，将齿轮箱座69用螺丝固定在主轴箱61上，插上定位销66，之后再将联轴器68下端与主轴611连接，锁紧，最后拆掉安装杆610，至此组装完成。
因主轴箱61内部空间有限，需要将主轴电机64、齿轮箱65、连接板67、齿轮箱座69在主轴箱61外部组装好，然后塞入主轴箱61，因主轴箱61正常状况是垂直放置，所以设计有安装用的安装杆610，将齿轮箱座69沿安装杆610，推入主轴箱61内，这样安装拆卸更方便，大幅降低了生产成本，更便于进行维修保养。
在本发明的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“左”、“右”等指示方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以及特定的方位构造和操作，因此，不能理解为对本发明的限制。此外，“第一”、“第二”仅由于描述目的，且不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。因此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者多个该特征。本发明的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。
在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”“相连”“连接”等应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接连接，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
以上对本发明的一个实施例进行了详细说明，但所述内容仅为本发明的较佳实施例，不能被认为用于限定本发明的实施范围。凡依本发明申请范围所作的均等变化与改进等，均应仍归属于本发明的专利涵盖范围之内。