[发明专利]带自动卡盘的数控机床主轴箱系统

说明书

本发明公开了一种带自动卡盘的的数控机床主轴箱系统，包括箱体和主轴；还包括自动卡盘装置，轴承密封系统，轴承预紧消隙装置，以及轴承润滑系统。本主轴箱系统，其自动卡盘装置通过旋转电接头向卡盘电机供电通过改变步进电机的转子轴的旋转方向，即可实现加紧或放松工件，工件装夹操作简单，效率高。且本主轴箱系统的轴承密封系统既能对轴承起到防尘防污保护作用，还能对轴承内圈及主轴起到降温冷却作用，可提高主轴和轴承内圈刚度，保持主轴回转精度。且轴承预紧消隙装置能自动消除轴承磨损产生的间隙，使得第一深沟球轴承和第二深沟球轴承的刚性大大增强，能很大的提高主轴系统的刚性，提高主轴回转精度和机床加工精度。

技术领域

本发明涉及机床技术领域，特别涉及一种数控机床的主轴箱。

背景技术

主轴箱是机床的重要的部件，其包括箱体、主轴部件等。主轴部件通常由主轴、轴承和传动件(齿轮或带轮)等组成。主轴在机床中主要用来支撑传动零件如齿轮、带轮，传递运动及扭矩、带动工件或刀具旋转等，用作高精度加工的数控机床，对主轴部件的质量要求很高。

机床在加工过程中主轴径向受力大，而轴向受力相对较小，所以支承主轴的径向轴承受力能力非常关键。现有技术中常采用深沟球轴承支承主轴，因轴承原因导致加工精度降低的因素主要有：

1、轴承的内圈和外圈与钢球之间存在间隙，使得当主轴受径向力时，主轴中心会产生偏移，降低加工精度。

2、轴承磨损，导致轴承间隙增大，降低加工精度。

3、轴承高速运动，温度升高，导致轴承刚性降低，影响加工精度。

而主轴的刚性也是影响机床加工精度的重要因素。在加工中，切削金属会产生大量热量，切削热部分被冷却液带走，而部分会传递给主轴，导致主轴温度升高，主轴升温会降低主轴刚性，也会影响加工精度。

同时现有的数控机床，连接在主轴端部用于装夹工件的卡盘通常是采用手动卡盘，手动卡盘存在装夹工件效率较低的技术问题。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的是提供一种带自动卡盘的数控机床主轴箱系统，以解决主轴卡盘为手动卡盘，装夹工件效率低的技术问题，以及解决轴承间隙、轴承磨损、轴承及主轴升温等导致机床加工精度降低的技术问题。

本发明带自动卡盘的数控机床主轴箱系统，包括箱体和主轴，所述主轴为中空轴；所述箱体的内侧面上形成有轴承座，所述主轴的前端通过两个深沟球轴承安装于箱体内侧的轴承座上，所述两个深沟球轴承中的第一深沟球轴承靠近箱体中部，第二深沟球轴承靠近箱体外侧；所述主轴的后端通过角接触轴承安装在箱体上，箱体上还设置有固定角接触轴承的主轴端盖；

所述主轴箱系统还包括自动卡盘装置，所述自动卡盘装置包括固定在主轴前端的卡盘体、设置在卡盘体上的卡爪、以及设置在卡盘体内并与卡盘体旋转配合的驱动盘，所述卡盘体上设置有沿径向延伸的导向槽，所述卡爪设置在导向槽中并与导向槽滑动配合，所述驱动盘和卡爪通过端面螺纹连接；所述自动卡盘装置还包括设置在主轴内并与驱动盘同轴固定连接的心轴、固定在主轴端面上的卡盘电机、以及设置在主轴端盖上的旋转电接头，所述卡盘电机的转子轴与心轴固定连接，所述旋转电接头和卡盘电机连接；

所述主轴箱系统还包括轴承密封系统，所述轴承密封系统包括通过螺栓连接在轴承座端面上的轴承盖，所述轴承盖上设置有压在第一深沟球轴承上的环形凸台，轴承盖的中部具有与主轴配合的轴套部，所述轴套部内设置有用于密封轴套部与主轴间间隙的第一密封圈，轴套部的端面上设置有防止第一密封圈脱落的第一端盖；所述箱体上与主轴前端配合的轴孔壁上设置有第二密封圈，所述第二密封圈用于密封主轴前端与箱体上轴孔之间的间隙，箱体端面上设置有固定第二密封圈的第二端盖；所述箱体上与第二深沟球轴承的内圈相对的部位上设置有第三密封圈，所述第三密封圈用于密封箱体与第二深沟球轴承端面间的间隙；所述第一密封圈、第二密封圈和第三密封圈为V形密封圈；