车铣复合主轴的制作方法
【技术领域】
[0001]本实用新型属于机床技术领域，尤其与一种车铣复合主轴有关。
【背景技术】
[0002]车铣复合机床以其加工范围柔性生产能力受到了广泛的关注，其核心为既具备铣削能力还具备广泛的车削能力的铣主轴集成技术，当车铣复合机床处于铣削状态时，主轴可旋转；当车铣复合机床处于车削状态时，需锁紧主轴使主轴不动，现有车铣复合加工中心多功能摆头的车铣复合主轴存在加工方式单一，传动链过长、外形尺寸较大、传递扭矩小，旋转速度慢，工作精度差等缺陷。
【实用新型内容】
[0003]本实用新型的目的旨在克服现有车铣复合主轴加工方式单一，传动链过长、外形尺寸较大、传递扭矩小，旋转速度慢，工作精度差的缺陷，提供一种结构紧凑，功能齐全，高速大扭矩，机床加工精度高的车铣复合主轴。
[0004]为此，本实用新型采用以下技术方案:车铣复合主轴，其特征是，所述的车铣复合主轴包括主轴箱体、后端盖、前端盖、中空主轴、主轴驱动机构、锁紧装置和松拉刀机构，主轴箱体上设置有主轴孔，所述的前端盖和后端盖分别安装于所述的主轴孔前、后两端，前端盖和后端盖分别设置有与所述主轴孔同轴的轴向通孔，所述的主轴穿装于所述的主轴孔中，主轴的前端通过前轴承支撑安装于所述前端盖的轴向通孔中，所述主轴的后端通过后轴承支撑安装于所述后端盖的轴向通孔中，所述前端盖的前端面设置有第一安装腔，前端盖的前端部通过一前法兰封盖，所述前法兰设置有伸入所述第一安装腔内的颈部，所述的后端盖后端面设置有第二安装腔并通过一后法兰封盖，所述的主轴驱动机构包括转子、转子支撑套、定子和定子支撑套，转子支撑套固定外套于所述的主轴，转子固定套装于转子支撑套，使得转子和主轴相互固定，随主轴一起转动，所述的定子支撑套穿装于所述的主轴孔中且与所述主轴孔内腔壁固定连接，所述的定子外套于所述的转子并嵌置于所述的定子支撑套内，定子外圆面与所述的定子支撑套的内壁固定连接，使定子、定子支撑套与主轴箱体相互固定，所述定子与转子之间留有间隙；所述的松拉刀机构设置于所述主轴的中空内腔中，松拉刀机构包括拉刀杆、拉刀爪、蝶簧组和松拉刀驱动机构，拉刀杆穿装于所述主轴的中空内腔中，所述拉刀爪套装于所述拉刀杆前端，拉刀爪和所述主轴前端的内腔壁之间固定设有拉刀爪套，所述的蝶簧组套装于所述拉刀杆后半段，所述的松拉刀驱动机构安装于所述第二安装腔内，松拉刀驱动机构驱动拉刀杆轴向运动，实现拉刀爪对刀具的夹紧和松开；所述的锁紧装置包括三齿盘锁紧机构、锁紧活塞套筒和前套筒端盖，锁紧活塞套筒和前套筒端盖分别设置有同轴线的台阶通孔和中心通孔，所述的前套筒端盖和锁紧活塞套筒均套装于所述主轴并位于所述的第二安装腔内，前套筒端盖的前端嵌装于所述锁紧活塞套筒的后端开口，锁紧活塞套筒的外圆面所述的锁紧活塞套筒的外圆面上设置有朝向后端的外台阶，所述的第二安装腔的内壁上设置有朝向前端的内台阶，内台阶与所述的外台阶相对形成第一环形容腔，所述的锁紧活塞套筒的前端面上设置有第一端面环形凹槽，所述的三齿盘锁紧机构包括第一定齿盘、第二定齿盘和锁紧齿盘，第一定齿盘、第二定齿盘和锁紧齿盘均套装于所述主轴上并位于所述锁紧活塞套筒的内腔中，第一定齿盘与所述主轴固定，第二定齿盘套装于所述第一定齿盘外圈并与所述前套筒端盖前端面固定连接，所述锁紧齿盘位于所述第一定齿盘和第二定齿盘前端，锁紧齿盘设置有径向外凸的连接部，该连接部与所述锁紧活塞套筒的内腔底部固定连接，锁紧齿盘的内圆面与所述前法兰颈部的外圆面贴靠并通过密封圈密封，锁紧齿盘的后端面设置有齿槽，第一定齿盘和第二定齿盘在前端端面上形成一组齿槽，该组齿槽与所述锁紧齿盘上的齿槽相互配合；所述的主轴箱体前段、前端盖、前法兰上分别设置有相互对接连通的通孔，共同依次串接组成主轴锁紧液压通路，主轴锁紧液压通路的进口位于所述的主轴箱体侧壁上，主轴锁紧液压通路的出口位于前法兰后端面上，该出口对准所述的第一端面环形凹槽，形成从主轴箱体上的进口到前法兰后端面上的出口相互贯通的主轴锁紧液压通路；所述的主轴箱体前段、前端盖上分别设置有相互对接连通的另一通孔，共同依次串接组成主轴松开液压通路，主轴松开液压通路的进口位于所述主轴箱体侧壁上，主轴松开液压通路的出口位于所述前端盖的内腔壁上，该出口对准所述第一环形容腔，形成从主轴箱体上的进口到前端盖内腔壁上的出口相互贯通的主轴松开液压通路。当主轴需要锁紧时，液压油从主轴箱体侧壁上的进口进入，通过主轴锁紧液压通路从前法兰后端面上的出口流出，液压油进入第一端面环形凹槽内，并推动锁紧活塞套筒和锁紧齿盘向后运动，使锁紧齿盘上的齿槽与第一定齿盘和第二定齿盘上的齿槽啮合，使主轴呈锁紧状态，可以进行车削加工；当主轴需要松开时，液压油从主轴箱体侧壁上的进口进入，通过主轴松开液压通路，从前端盖内腔壁上的出口流出，液压油进入第一环形容腔内，推动锁紧活塞套筒和锁紧齿盘向前运动，使锁紧齿盘上的齿槽与第一定齿盘和第二定齿盘上的齿槽松开，使主轴呈松开状态，可以进行铣削加工。
[0005]作为对上述技术方案的补充和完善，本实用新型还包括以下技术特征。
[0006]所述的松拉刀驱动机构包括松拉刀活塞套筒、后套筒端盖和旋转接头，松拉刀活塞套筒穿装于所述后法兰的通孔内，后法兰后端面设置有朝向后端的内台阶端面，所述的松拉刀活塞套筒的外圆面设置有朝向前端的外台阶端面，内台阶端面与外台阶端面相对形成第二环形容腔，所述的松拉刀活塞套筒的后端端面上设置有第二端面环形凹槽，所述的后套筒端盖盖装于所述的后法兰后端端面上，所述的旋转接头前端与所述拉刀杆后端固定连接，旋转接头后端与所述松拉刀活塞套筒的前端固定连接刀油缸安装于所述的后法兰上；所述的主轴箱体后段、后端盖和后法兰上设置有相互对接连通的通孔，共同依次串接组成刀具锁紧液压通路，刀具锁紧液压通路的进口位于所述主轴箱体侧壁上，刀具锁紧液压通路的出口位于所述后法兰后端面上的内台阶端面上，该出口对准第二环形容腔，形成从主轴箱体侧壁上的进口到后法兰上的内台阶端面的出口相互贯通的刀具锁紧液压通路；所述的主轴箱体后段、后端盖、后法兰和后套筒端盖上设置有相互对接连通的另一通孔，共同依次串接组成刀具松开液压通路，刀具松开液压通路的进口位于所述主轴箱体侧壁上，刀具锁紧液压通路的出口位于所述后套筒端盖前端面上，该出口对准第二端面环形凹槽，形成从主轴箱体侧壁上的进口到后套筒端盖前端面上的出口相互贯通的刀具松开液压通路。当刀具需要锁紧时，液压油从主轴箱体侧壁上的进口进入，通过刀具锁紧液压通路从后法兰内台阶端面上的出口流出，液压油进入第二环形容腔内，推动松拉刀活塞套筒向后运动，松拉刀活塞套筒带动拉刀杆、拉刀爪向后运动，使拉刀爪收紧，同时在蝶形弹簧恢复力的作用下，使刀具持续锁紧稳定牢固，当刀具需要松开时，液压油从主轴箱体侧壁上的进口进入，通过刀具松开液压通路，从后套筒端盖前端面上的出口流出，液压油进入第二端面环形凹槽内，推动松拉刀活塞套筒像前运动，带动拉刀杆、拉刀爪向前运动，蝶簧组压缩，使拉刀爪张开，使刀具松开。
[0007]所述的拉刀爪、拉刀杆、旋转接头、松拉刀活塞套筒和后套筒端盖上均设置有相互连通的通孔，各个通孔依次串接形成中心出水通道，对主轴中心以及刀具中心起到冷却作用和排肩作用。
[0008]所述的松拉刀机构还包括松拉刀感应机构，松拉刀感应机构包括锁紧感应开关、松开感应开关和一个感应杆，感应杆穿过后套筒端盖与所述的松拉刀活塞套筒后端固定连接，锁紧感应开关和松开感应开关均通过支架固定安装于所述的后套筒端盖后端面上，锁紧感应开关到后套筒端盖后端面的距离大于松开感应开关到后套筒端盖后端面的距离，当刀具锁紧时，松拉刀活塞套筒向后运动，带动感应杆向后运动，当感应杆与锁紧感应开关感应时，说明刀具已经锁紧，当刀具松开时，松拉刀活塞套筒向前运动，带动感应杆向后运动，当感应杆与松开感应开关感应时，说明刀具松开。
[0009]所述的锁紧装置还包括主轴锁紧感应装置，主轴锁紧感应装置与所述的锁紧活塞套筒连接，用于检测主轴的锁紧和松开。
[0010]所述的前轴承由两个背对背安装的角接触球轴承组成，所述的后轴承为一个圆柱滚子轴承。
[0011]所述主轴箱体上的主轴孔内壁与所述定子支撑套外圆面之间设置有冷却通道，冷却通道包括冷却液进口、冷却液出口和设置于所述定子支撑套外圆面上的若干个相互连通的环形凹槽，冷却液进口和冷却液出口分别设于所述主轴箱体前端和后端，工作时，冷却液从冷却液进口进入，经过各个环形凹槽，从冷却液出口排出，将主轴上的热量带走，实现冷却效果。
[0012]进一步，所述的冷却通道的两端设置有密封圈，起到密封效果。
[0013]所述的第一环形容腔两侧、第二环形容腔两侧均设置有