CN111843526A - 一种主轴机构及机床 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种主轴机构及机床，该机床应用有该主轴机构，该主轴机构包括：主轴箱体；主轴，通过若干个轴承穿设于所述主轴箱体上，所述主轴设置有轴肩；顶持部，活动设置于所述主轴箱体上，所述顶持部在活动过程中能够顶持所述轴肩的端面；控制部，对应所述顶持部设置，用于控制所述顶持部顶持所述轴肩。采用上述结构设置的主轴机构，在主轴转速较低的情况下，可以通过控制部控制顶持部顶持轴肩，此时主轴的扭矩较大，足以克服顶持部顶持带来的摩擦力，从而完全消除或者减弱主轴的振动，进而消除或者减弱主轴产生的偏差，提高加工质量，而在主轴停止转动或者进行高速旋转时，则停止顶持部的顶持即可，并不会妨碍主轴高速旋转，实用性强。
Description
技术领域
本发明涉及一种机加工设备，特别涉及一种主轴机构及机床。
背景技术
机床加工是指用机床进行工件的加工制作，是通过刀具(或磨具)与工件产生相对运动实现的，刀具(或磨具)安装在刀具主轴上，工件安装在工件主轴上，加工过程中，需要控制刀具主轴旋转、工件主轴旋转来实现相应的加工调节。经研究发现，主轴在转速较低的时候会发生振动，导致轴心产生偏差，进而导致加工误差产生，影响加工质量，甚至损坏工件。
发明内容
本发明旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，第一方面，本发明提出一种主轴机构，能够有效消除主轴低速转动时的振动，提高加工质量。
第二方面，本发明提出一种机床，通过应用该主轴机构来达到加工质量的提高。
根据本发明第一方面实施例的一种主轴机构，包括：
主轴箱体；
主轴，通过若干个轴承穿设于所述主轴箱体上，所述主轴设置有轴肩；
顶持部，活动设置于所述主轴箱体上，所述顶持部在活动过程中能够顶持所述轴肩的端面；
控制部，对应所述顶持部设置，用于控制所述顶持部顶持所述轴肩。
根据本发明的实施例，至少具有如下技术效果：
采用上述结构设置的主轴机构，在主轴转速较低的情况下，可以通过控制部控制顶持部顶持轴肩，此时主轴的扭矩较大，足以克服顶持部顶持带来的摩擦力，从而完全消除或者减弱主轴的振动，进而消除或者减弱主轴产生的偏差，提高加工质量，而在主轴停止转动或者进行高速旋转时，则停止顶持部的顶持即可，并不会妨碍主轴高速旋转，实用性强。
根据本发明的一些实施例，所述顶持部顶持所述轴肩的一端设置有阻尼头。
根据本发明的一些实施例，所述轴肩被顶持的端面设置有阻尼盘。
根据本发明的一些实施例，所述顶持部绕所述主轴的轴心均匀设置有多个。
根据本发明的一些实施例，所述顶持部沿所述主轴的轴向滑动设置于所述主轴箱体上，所述控制部于所述顶持部远离所述轴肩的一端液压顶持所述顶持部。
根据本发明的一些实施例，所述主轴具有一相对于所述主轴箱体外露的安装端，所述轴肩位于所述主轴上靠近所述安装端的位置，所述主轴箱体于所述轴肩靠近所述安装端的一侧设置有油缸座，所述油缸座绕所述主轴的轴心设置有环形油路、连通所述环形油路的多个活塞腔以及连通所述环形油路的进油管，所述顶持部滑动安装于所述活塞腔内，所述控制部连接进油管。
根据本发明的一些实施例，所述主轴于所述轴肩远离所述顶持部的一端设置有所述轴承。
根据本发明的一些实施例，所述轴肩为外凸结构，所述轴肩的两端均设置有所述顶持部。
根据本发明的一些实施例，所述主轴竖直设置，所述顶持部位于所述轴肩的下方。
根据本发明第二方面实施例的一种机床，设置有上述任一实施例记载的主轴机构。
本发明的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。
附图说明
本发明的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：
图1是本发明的第一种结构示意图；
图2是图1所示结构中进油管的设置示意图；
图3是图1所示结构中顶持部的结构示意图；
图4是本发明的第二种结构示意图；
图5是图4所示结构中顶持部的结构示意图。
具体实施方式
下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。
在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的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，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更多个该特征。在本发明的描述中，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”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相连，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。
参照图1～图5，本发明提出一种主轴机构，包括：
主轴箱体100；
主轴200，通过若干个轴承300穿设于主轴箱体100上，主轴200设置有轴肩201；
顶持部400，活动设置于主轴箱体100上，顶持部400在活动过程中能够顶持轴肩201的端面；
控制部，对应顶持部400设置，用于控制顶持部400顶持轴肩201。
采用上述结构设置的主轴机构，在主轴200转速较低的情况下，可以通过控制部控制顶持部400顶持轴肩201，此时主轴200的扭矩较大，足以克服顶持部400顶持带来的摩擦力，从而完全消除或者减弱主轴200的振动，进而消除或者减弱主轴200产生的偏差，提高加工质量，而在主轴200停止转动或者进行高速旋转时，则停止顶持部400的顶持即可，并不会妨碍主轴200高速旋转，实用性强。
为了提高顶持部400和轴肩201之间的摩擦力，提高振动消除或减弱效果，可以在顶持部400顶持轴肩201的一端设置有阻尼头401，或者在轴肩201被顶持的端面设置有阻尼盘202，又或者同时设置阻尼头401和阻尼盘202。显然阻尼头401和阻尼盘202的端面摩擦系数只需大于主轴200钢材表面的摩擦系数即可实现提高摩擦力的效果，并且在实际设置时可以采用耐磨性较好的材料制作阻尼头401和阻尼盘202，具体的材料选用及摩擦系数设置可以根据实际情况、结合公知常识进行设定，在此不作过多描述。
在本发明的一些实施例中，顶持部400绕主轴200的轴心均匀设置有多个，并且均通过同一个控制部控制，以确保绕主轴200的周向同时顶持轴肩201，避免受力不均而加剧主轴200轴心偏差的产生。
参照图1至图3，主轴200具有一相对于主轴箱体100外露的安装端，轴肩201位于主轴200上靠近安装端的位置，主轴箱体100于轴肩201靠近安装端的一侧设置有油缸座101，油缸座101绕主轴200的轴心设置有环形油路103、连通环形油路103的多个活塞腔以及连通环形油路103的进油管102，活塞腔沿主轴200轴向设置，顶持部400滑动安装于活塞腔内，控制部连接进油管102，用于控制进油管102的液压油。
采用上述结构设置的主轴机构，只需通过控制部向进油管102输油即可通过环形油路103同时推动顶持部400即可。上述结构设置的主轴机构无需对主轴箱体100或主轴200作过多的结构改动，有利于推广应用。
参照图1至图3，在一些实施例中，主轴200于轴肩201远离顶持部400的一端设置有轴承300，这样设置有利于提高振动消除或者减弱的效果。
另外，为了避免顶持部400对轴承300造成较大作用力而影响轴承300工作的稳定性、可靠性，在本发明的一些实施例中，轴肩201为外凸结构，轴肩201的两端均设置有顶持部400。两端的顶持部400的作用力保持一致或者接近一致，从而有效消除轴承300可能受到的顶持作用力。
在另一些实施例中，参照图4和图5，采用同一控制部同时控制轴肩201两端的顶持部400来确保作用力一致。并且在该实施例中，通过外设一环形顶持片500来抵接轴肩201的一个端面，将顶持部400设置在环形顶持片500的两端来消除轴承300可能承受的顶持作用力。
参照图1至图5，在本发明的一些实施例中，主轴200竖直设置，顶持部400位于轴肩201的下方。这样在主轴200高速旋转的时候，顶持部400通过自重可以与轴肩201分离。
而在其他分布形式的时候，可以通过控制部控制顶持部400与轴肩201分离。又或者仅消除控制部对于顶持部400的顶推作用力，这样虽然顶持部400未主动与轴肩201分离，但由于撤销了控制部的作用力，因此两者之间的摩擦力极小，不会妨碍主轴200的高速旋转。
另外，本发明还提出一种机床，其设置有上述任一实施例记载的主轴机构。
该主轴机构既可以用作刀具主轴、磨具主轴，也可以用作工件主轴，有效消除主轴200低速转动时的振动，提高机床的加工质量。
在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示意性实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，本领域的普通技术人员可以理解：在不脱离本发明的原理和宗旨的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由权利要求及其等同物限定。
Claims (10)
1.一种主轴机构，其特征在于，包括：
主轴箱体；
主轴，通过若干个轴承穿设于所述主轴箱体上，所述主轴设置有轴肩；
顶持部，活动设置于所述主轴箱体上，所述顶持部在活动过程中能够顶持所述轴肩的端面；
控制部，对应所述顶持部设置，用于控制所述顶持部顶持所述轴肩。
2.根据权利要求1所述的主轴机构，其特征在于：所述顶持部顶持所述轴肩的一端设置有阻尼头。
3.根据权利要求1所述的主轴机构，其特征在于：所述轴肩被顶持的端面设置有阻尼盘。
4.根据权利要求1所述的主轴机构，其特征在于：所述顶持部绕所述主轴的轴心均匀设置有多个。
5.根据权利要求1所述的主轴机构，其特征在于：所述顶持部沿所述主轴的轴向滑动设置于所述主轴箱体上，所述控制部于所述顶持部远离所述轴肩的一端液压顶持所述顶持部。
6.根据权利要求5所述的主轴机构，其特征在于：所述主轴具有一相对于所述主轴箱体外露的安装端，所述轴肩位于所述主轴上靠近所述安装端的位置，所述主轴箱体于所述轴肩靠近所述安装端的一侧设置有油缸座，所述油缸座绕所述主轴的轴心设置有环形油路、连通所述环形油路的多个活塞腔以及连通所述环形油路的进油管，所述顶持部滑动安装于所述活塞腔内，所述控制部连接进油管。
7.根据权利要求6所述的主轴机构，其特征在于：所述主轴于所述轴肩远离所述顶持部的一端设置有所述轴承。
8.根据权利要求1至7任一项所述的主轴机构，其特征在于：所述轴肩为外凸结构，所述轴肩的两端均设置有所述顶持部。
9.根据权利要求1至7任一项所述的主轴机构，其特征在于：所述主轴竖直设置，所述顶持部位于所述轴肩的下方。
10.一种机床，其特征在于：设置有权利要求1至9任一项所述的主轴机构。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication | ||
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Application publication date: 20201030 |