一种切削动力机构的制作方法

本实用涉及切削动力机构，尤其涉及一种使用中空滚动丝杠的切削动力机构。

背景技术：

切削动力机构可以进行各种孔的加工，如钻孔、攻丝、铰孔、镗孔等。动力机构进行孔加工的特点是刀具旋转及轴向动力进给，刀具旋转是将刀具安装在主轴上，主轴旋转带动刀具也一同旋转。目前，主轴轴向动力进给包括多种方式：机械的方式；在主轴套上附加轴向进给结构，如齿轮齿条、导杠推进等；液压或气动的方式；液压缸或气缸对称布置在主轴两侧，两油缸或气缸的活塞杠带动与主轴套相连的连接板，使主轴套产生轴向移动，完成进刀动作。也有将液压缸的活塞杠与主轴做成同一轴线，使主轴轴向进给。但上述动力进给方式存在一定缺陷：机械进给方式一般对主轴会产生附加力矩，引起主轴套与其安装孔壁的摩擦力，出现磨损影响加工精度，而液压或气动的进给方式，虽然不会附加产生对主轴的倾覆力矩，但是液压或气动的进给量难以控制，只能用于孔的钻削。

技术实现要素：

为了克服现有技术的不足，本实用的目的在于提供一种的切削动力机构。

本实用的目的采用如下技术方案实现：

一种切削动力机构，包括机头箱、主轴电机和进给电机，所述机头箱内设有可轴向滑移的主轴套和主轴，所述主轴上设有主轴旋转装置和主轴进给装置， 所述主轴旋转装置包括花键组件和主轴同步带轮，所述主轴进给装置包括中空滚珠丝杠、设置在中空滚珠丝杠上的丝杠螺母、丝杠固定安装座和进给同步带轮，所述主轴套、所述主轴、所述花键组件和所述主轴同步带轮的轴线重合；所述主轴套、中空滚珠丝杠、丝杠固定安装座和进给同步带轮的轴线重合，所述主轴电机通过主轴电机带轮和主轴同步带与所述主轴同步带轮传动连接并带动主轴转动，所述进给电机通过进给电机带轮和进给同步带与所述进给同步带轮传动连接并带动中空滚珠丝杠转动，所述丝杠螺母与所述主轴套端面接触，所述主轴套上设有防止主轴套旋转的导向机构。

进一步地，所述机头箱由一大圆筒和一小圆筒同心叠套在一起，所述小圆筒的外表面和大圆筒的肩面为所述机头箱的安装固定面，所述小圆筒外表面上设有机头箱座。

进一步地，所述主轴前端通过安装轴承设置在所述主轴套中使其绕自身轴线旋转，所述主轴的中部穿过所述中空滚珠丝杠的通孔，所述主轴的尾端穿出所述通孔与花键组件相连接，花键组件包括套设在主轴上的第一花键套和用于安装固定第一花键套的第一花键套座，所述主轴同步带轮设置在第一花键套上并通过压盖与第一花键套锁紧固定。

进一步地，所述花键组件还包括用于安装中空滚珠丝杠的第二花键套和第二花键套座，所述中空滚珠丝杠一端设有丝杠螺帽，通过丝杠螺帽以一端固定的方式设置在第二花键套中，第二花键套座与所述机头箱相固接。

进一步地，所述机头箱上设有用于固定安装进给电机的进给电机安装板，所述进给同步带轮套设在所述第二花键套上。

进一步地，所述第一花键套通过第一轴承安装在第一花键套座上，所述第 二花键套通过第二轴承安装在第二花键套座上。

进一步地，所述机头箱上设有用于安装主轴电机的主轴电机安装板，所述主轴电机安装板设置在第一花键套座上并通过固定螺丝与第一花键套座相固接。

进一步地，所述主轴套内设有滚珠螺帽，所述中空滚珠丝杠与所述主轴穿过所述滚珠螺帽并形成同轴线装配。

进一步地，所述主轴上用于安装刀具的锥部外伸出主轴套，所述锥部通过莫氏锥度与刀具相连接。

相比现有技术，本实用的有益效果在于：将主轴旋转和主轴进给的动力系统分开，主轴穿过中空滚珠丝杠和主轴套，中空滚珠丝杠与主轴套端面接触，丝杠转动与主轴套不转动可以两者产生伸缩，进给电机带动丝杠转动，主轴套不转动，通过进给带轮的转动，使丝杠转动而使主轴套和主轴产生进退刀动作。主轴电机带动主轴转动，完成切削或钻孔等孔的加工。

同时将主轴、主轴套、花键组件、主轴同步带轮、中空滚珠丝杠、丝杠固定安装座以及进给同步带轮的轴线重合，使所有在机头箱内的零件实现同轴式装配，即上述零件的回转轴线或安装孔的中心线均重合在同一轴线上。同轴线进给的优点是，使作用在主轴上的倾覆力矩减至最低，从而使主轴套与主轴箱内孔壁的摩擦阻力下降，提高切削效率。

附图说明

图1为本实用实施例的切削动力机构的结构示意图；

图2为图1中的A-A的剖面示意图；

图3为本实用实施例的切削动力机构的侧面结构示意图。

图中：10、机头箱；11、大圆筒；12、小圆筒；13、机头箱座；20、主轴电机；21、主轴电机带轮；22、主轴同步带；23、主轴电机安装板；24、固定螺丝；30、进给电机；31、进给电机带轮；32、进给同步带；33、进给电机安装板；40、主轴套；41、导向机构；42、滚珠螺帽；50、主轴；51、安装轴承；52、锥部；60、主轴旋转装置；61、花键组件；611、第一花键套；612、第一花键套座；613、第一轴承；614、第二花键套；615、第二花键套座；616、第二轴承；62、主轴同步带轮；63、压盖；70、主轴进给装置；71、中空滚珠丝杠；711、通孔；72、丝杠螺母；73、丝杠固定安装座；74、进给同步带轮。

具体实施方式

下面，结合附图以及具体实施方式，对本实用做进一步描述，需要说明的是，在不相冲突的前提下，以下描述的各实施例之间或各技术特征之间可以任意组合形成新的实施例。

一种切削动力机构，包括机头箱10、主轴电机20和进给电机30，机头箱10内设有可轴向滑移的主轴套40和主轴50，主轴上设有主轴旋转装置60和主轴进给装置70，主轴旋转装置60包括花键组件61和主轴同步带轮62，主轴进给装置70包括中空滚珠丝杠71、设置在中空滚珠丝杠71上的丝杠螺母72、丝杠固定安装座73和进给同步带轮74，主轴套40、主轴、花键组件61和主轴同步带轮62的轴线重合；主轴套40、中空滚珠丝杠71、丝杠固定安装座和进给同步带轮74的轴线重合，主轴电机通过主轴电机带轮21和主轴同步带22与主轴同步带轮62传动连接并带动主轴转动，进给电机通过进给电机带轮31和进给同步带32与进给同步带轮74传动连接并带动中空滚珠丝杠71转动，丝杠螺母与主轴套40端面接触，主轴套40上设有防止主轴套40旋转的导向机构41。将主轴旋转和主轴进给的动力系统分开，主轴穿过中空滚珠丝杠71和主轴套40， 中空滚珠丝杠71与主轴套40端面接触，丝杠转动与主轴套40不转动可以两者产生伸缩，进给电机带动丝杠转动，主轴套40不转动，通过进给带轮的转动，使丝杠转动而使主轴套40和主轴产生进退刀动作。主轴电机带动主轴转动，完成切削或钻孔等孔的加工。

同时将主轴、主轴套40、花键组件61、主轴同步带轮62、中空滚珠丝杠71、丝杠固定安装座以及进给同步带轮74的轴线重合，使所有在机头箱10内的零件实现同轴式装配，即上述零件的回转轴线或安装孔的中心线均重合在同一轴线上。同轴线进给的优点是，使作用在主轴上的倾覆力矩减至最低，从而使主轴套40与主轴箱内孔壁的摩擦阻力下降，提高切削效率。

进给电机带动中空滚珠丝杠71转动，中空滚珠丝杠71采用一端与丝杠螺母连接的固定方式，丝杠螺母与主轴套40端面接触，主轴套40上还设置了防止主轴套40转动的导向机构41，该导向机构41是保持主轴套40只能轴向运动，不能有转动产生，中空滚珠丝杠71转动时，丝杠螺母72前后移动并推动主轴套40移动，使主轴套40与主轴产生进退刀动作。

主轴旋转装置60结构如下：主轴前端通过安装轴承51设置在主轴套40中使其绕自身轴线旋转，主轴的中部穿过中空滚珠丝杠71的通孔711，主轴的尾端穿出通孔711与花键组件61相连接，花键组件61包括套设在主轴上的第一花键套611和用于安装固定第一花键套的第一花键套座612，主轴同步带轮62设置在第一花键套上并通过压盖63与第一花键套锁紧固定。主轴电机通过主轴电机带轮21和同步带带动主轴同步带轮62转动，从而带动主轴转动。

中空滚珠丝杠71的安装结构如下：花键组件61还包括用于安装中空滚珠丝杠71的第二花键套614和第二花键套座615，中空滚珠丝杠71一端设有丝杠 螺帽，通过丝杠螺帽以一端固定的方式设置在第二花键套中，第二花键套座615与机头箱10相固接。

机头箱10由一大圆筒11和一小圆筒12同心叠套在一起，小圆筒12的外表面和大圆筒11的肩面为机头箱10的安装固定面，小圆筒12外表面上设有机头箱座13，大圆筒11的肩面为法兰面，可以将机头箱10固定于水平、垂直或带倾角的支承面上。机头箱10内设有用于安装固定第二花键套的大轴孔，大轴孔设置在大圆筒11后端；机头箱10前端设有用于安装主轴套40的小轴孔，小轴孔设置在小圆筒12前端，机头箱10上设有用于固定安装进给电机的进给电机安装板33，进给同步带轮74套设在第二花键套上。机头箱10上设有用于安装主轴电机的主轴电机安装板23，主轴电机安装板23设置在第一花键套座612上并通过固定螺丝24与第一花键套座612相固接。主轴电机以主轴电机安装板23固定在机头箱10上，进给电机以进给电机安装板33等固定在机头箱10上，机头箱10的轴向截面面积比较紧凑，两电机的安装位置比较灵活，可以在同轴线上，轴伸面相向安装，也可以相对于主轴轴线呈90布置或180对称布置。电机安装有多种方式，一般以电机轴端面安装的方式为主。

第一花键套通过第一轴承613安装在第一花键套座612上，第二花键套通过第二轴承616安装在第二花键套座615上。

主轴套40内设有滚珠螺帽42，中空滚珠丝杠71与主轴穿过滚珠螺帽42并形成同轴线装配。

主轴上用于安装刀具的锥部52外伸出主轴套40，锥部52通过莫氏锥度与刀具相连接。莫氏锥度用于静配合以精确定位，本机构的主轴采用长锥莫氏锥度，利用摩擦力，传递扭矩，同时方便拆卸。

该切削动力机构与采用其它传动结构的动力机构相比，因内置了中空滚珠丝杠71，使动力机构在进刀时，进刀深度准确。主轴旋转、主轴进刀均以伺服电机驱动的话，本动力机构能完成钻孔、镗孔、攻丝等切削加工，其外观整体简洁，比例匀称，便于安装等特点。

上述实施方式仅为本实用的优选实施方式，不能以此来限定本实用保护的范围，本领域的技术人员在本实用的基础上所做的任何非实质性的变化及替换均属于本实用所要求保护的范围。