一种机床的主轴箱
技术领域
本实用新型属于机床技术领域，涉及一种机床的主轴箱。
背景技术
机床是对工件进行加工的设备，车床是主要用车刀对旋转的工件进行车削加工的机床，包括床身、主轴箱、刀具组件、夹具和尾座等，刀具组件包括刀架、进给箱和溜板箱，夹具连接在主轴箱的主轴上用于夹持工件，主轴转动带动工作旋转，刀具组件带动刀具对工件进行切削。
中国专利文献资料公开提出了一种车床主轴箱装置[申请号：CN200920124282.0；公告号：201439124U]，包括箱体、主轴和皮带轮，箱体上设置有同轴的前主轴安装孔和后主轴安装孔，主轴穿装于前主轴安装孔和后主轴安装孔，皮带轮套装于主轴后端。主轴与前主轴安装孔孔壁之间设置有前轴承组，前轴承组采用三个角接触球轴承依次紧密贴靠成套组合。主轴前端外圆表面设置第一台阶靠肩，前轴承组的内圈套装于主轴并且一端抵靠于第一台阶靠肩，主轴外圆表面套装第一锁紧螺母对前轴承组的内圈进行轴向限位；前主轴安装孔内侧设置有台阶靠肩，前轴承组的外圈抵靠于台阶靠肩，前主轴安装孔外侧的箱体上固定安装有前端盖，前端盖压靠于前轴承组的外圈。主轴与后主轴安装孔孔壁之间设置有后轴承组，后轴承组采用两个角接触球轴承依次贴靠成套组合。主轴外圆表面设置第二台阶靠肩，后轴承组内圈一侧由第二台阶靠肩轴向限位，皮带轮外侧的主轴上套装有第二锁紧螺母，后轴承组内圈另一侧由第二锁紧螺母通过皮带轮轴向限位。后轴承组的外圈与后主轴安装孔孔壁形成过渡配合，后主轴安装孔外侧的箱体上固定安装有后端盖，后端盖与后轴承组外圈之间具有间隙。
上述的主轴箱装置中，前轴承组的内圈通过第一锁紧螺母和主轴上的第一台阶靠肩压紧固定，前轴承组的外圈通过前主轴安装孔处的台阶靠肩和前端盖压紧固定；后轴承组的内圈通过第二锁紧螺母和主轴上的第二台阶靠肩压紧固定，后轴承组的外圈不固定。由于后轴承组外圈不固定，主轴在转动的过程中会产生晃动，长时间使用后，容易造成没有设置防松结构的第一锁紧螺母和第二锁紧螺母发生松动，特别是对后轴承组内圈进行轴向限位的第二锁紧螺母，使得主轴工作稳定性不好。
发明内容
本实用新型的目的是针对现有技术存在的上述问题，提出了一种机床的主轴箱，解决了现有的主轴箱中主轴工作稳定性不好的技术问题。
本实用新型的目的可通过下列技术方案来实现：
一种机床的主轴箱，包括箱体和主轴，所述箱体的前侧壁上设置有前安装孔，所述箱体的后侧壁上设置有后安装孔，所述前安装孔内固定有前轴承组，所述后安装孔内设置有后轴承，所述主轴的前端和后端分别固定在前轴承组和后轴承内，所述主轴上位于后轴承的后方螺纹连接有后锁紧螺母，所述后轴承的内圈通过后锁紧螺母固定在主轴上，其特征在于，所述后安装孔的孔壁面上位于后轴承的前方设置有凸出的孔凸肩，所述箱体的后端面上固定连接有后端盖，所述后轴承的外圈压紧固定在孔凸肩与后端盖之间，所述后轴承内圈的内侧面上设置有呈倒圆锥形的后定位面，所述主轴的外侧面上设置有与后定位面相配合的后抵靠面，所述后定位面抵靠在后抵靠面上，所述后锁紧螺母的外侧面上开设有呈环形的外开槽，所述后锁紧螺母的内螺纹面上开设有呈环形的内开槽，所述内开槽和外开槽交错设置且内开槽位于外开槽的后方，所述外开槽和内开槽将后锁紧螺母分隔为前环部、中环部和后环部，所述后锁紧螺母上穿设有螺栓，所述螺栓穿过后环部和中环部后与前环部螺纹连接，所述螺栓有数个并沿周向均匀分布。
后端盖固定在箱体的后端面上，后端盖固定后使得后轴承的外圈被后端盖和孔凸肩固定在箱体的后侧壁上，避免后轴承外圈在主轴转动过程中产生晃动，提高了主轴工作的稳定性。后锁紧螺母安装时，后锁紧螺母套装在主轴的后端上并拧紧，后轴承受到向前的轴向力，使后定位面楔紧在后抵靠面上，从而使后轴承的内圈稳定的固定在主轴上，然后将后锁紧螺母上的螺栓拧紧，内开槽和外开槽的设置使后锁紧螺母具有轴向微变形的能力，当螺栓拧紧后，后环部的内螺纹牙与前环部和中环部的内螺纹牙相互靠近，从而使后锁紧螺母上形成双螺母的锁紧效果，使后锁紧螺母在主轴上不会产生松动，避免主轴转动时发生晃动，提高了主轴工作的稳定性。
在上述的机床的主轴箱中，所述主轴的外侧面上位于后轴承的前方设置有轴凸肩，所述轴凸肩与后轴承的内圈之间设置有限位垫环，所述限位垫环的前端面抵靠在轴凸肩上，所述限位垫环的后端面抵靠在后轴承的内圈上。
通过限位垫环对后轴承进行限位，防止后轴承上的后定位面与主轴上的后抵靠面楔紧过死，导致后轴承无法从主轴上拆卸下来进行后续的维修和更换。
在上述的机床的主轴箱中，所述主轴的后端伸出箱体的后端面后套装并固定有感应盘和皮带轮，所述箱体的后端上固定连接有与感应盘对应设置的传感器，所述感应盘位于皮带轮的前方，所述感应盘与后轴承的内圈之间设置有顶靠垫环，所述皮带轮的后端设置有顶靠面，所述后锁紧螺母压紧在顶靠面上使皮带轮、感应盘、顶靠垫环和后轴承的内圈依次抵靠。
通过后锁紧螺母将皮带轮、感应盘、顶靠垫环和后轴承的内圈稳定的固定在主轴上，这样能够通过皮带轮实现稳定的运动和力的传递，通过感应盘实现主轴转速准确的测量，从而有利于提高主轴工作时的稳定性。
在上述的机床的主轴箱中，所述后锁紧螺母的后端面上开设有定位孔，所述定位孔有数个并沿周向均匀分布。通过定位孔固定锁紧工具，方便锁紧工具与后锁紧螺母固定，从而使后锁紧螺母能够轻松地拧紧在主轴上。
在上述的机床的主轴箱中，所述前安装孔的孔壁面上位于前轴承组的后方设置有凸出的挡肩，所述箱体的前端面上固定连接有前端盖，所述前轴承组的外圈固定在挡肩与前端盖之间，所述主轴上位于前轴承组的后方螺纹连接有前锁紧螺母，所述前轴承组的内圈通过前锁紧螺母固定在主轴上，所述前轴承组包括在主轴上前后排列的第一前轴承和第二前轴承，所述第一前轴承内圈的内侧面上设置有呈倒圆锥形的前定位面，所述主轴的外侧面上设置有与前定位面相配合的前抵靠面，所述前定位面抵靠在前抵靠面上。
通过挡肩与前端盖将前轴承组的外圈稳定的固定在箱体上。而前定位面和前抵靠面形成楔形结构，当前锁紧螺母拧紧时，第一前轴承受到向前的轴向力，使前定位面楔紧在前抵靠面上，使第一前轴承的内圈稳定的固定在主轴上，从而提高了主轴工作的稳定性。
在上述的机床的主轴箱中，所述主轴前端的外侧面上设置有挡环，所述挡环与第一前轴承的内圈之间设置有定位垫环，所述定位垫环的前端面抵靠在挡环上，所述定位垫环的后端面抵靠在第一前轴承的内圈上。
通过定位垫环对第一前轴承进行限位，防止第一前轴承上的前定位面与主轴上的前抵靠面楔紧过死，导致第一前轴承无法从主轴上拆卸下来进行后续的维修和更换。
在上述的机床的主轴箱中，所述前锁紧螺母位于箱体的内腔中，所述前锁紧螺母与第二前轴承的内圈之间设置有定位套环，所述箱体的上表面上开设有与箱体的内腔相连通的窗口，所述窗口上封闭有可拆卸的盖板。
定位套环的设置使前锁紧螺母能够将前轴承组固定在主轴上的同时，又保证了前锁紧螺母在箱体的内腔中。需要对前锁紧螺母进行检修时，将盖板打开，通过窗口就能够观察和操作前锁紧螺母，使前锁紧螺母检修方便。
在上述的机床的主轴箱中，所述箱体的上表面上位于窗口处设置有安装槽，所述盖板固定在安装槽内。安装槽具有定位作用，使盖板安装方便。
与现有技术相比，本实用新型具有以下优点：
后轴承的外圈通过孔凸肩和后盖板固定在箱体上，后轴承的内圈通过后锁紧螺母固定在主轴上，后轴承内圈的内侧面上设置后定位面，后定位面与主轴上的后抵靠面形成楔形结构，后锁紧螺母设置外开槽和内开槽，并通过螺栓实现锁定，防止后锁紧螺母发生松动，提高了主轴在工作过程中的稳定性。限位垫环和定位垫环的设置使后轴承和第一前轴承维修更换方便。定位孔的设置使后锁紧螺母更方便的拧紧在主轴上。窗口和盖板的设置使前锁紧螺母检修方便。
附图说明
图1是本机床的主轴箱的立体图；
图2是本机床的主轴箱的剖视图；
图3是图2中A处的局部放大图；
图4是图2中B处的局部放大图；
图5是图2中C处的局部放大图。
图中，1、箱体；1a、内腔；1b、前安装孔；1b1、挡肩；1c、后安装孔；1c1、孔凸肩；1d、窗口；1e、安装槽；2、主轴；2a、前抵靠面；2b、挡环；2c、后抵靠面；2d、轴凸肩；3、前轴承组；3a、第一前轴承；3a1、前定位面；3b、第二前轴承；4、后轴承；4a、后定位面；5、前端盖；6、前锁紧螺母；7、定位垫环；8、定位套环；9、后端盖；10、后锁紧螺母；10a、外开槽；10b、内开槽；10c、前环部；10d、中环部；10e、后环部；10f、定位孔；11、限位垫环；12、感应盘；13、皮带轮；13a、顶靠面；14、传感器；15、顶靠垫环；16、螺栓；17、盖板。
具体实施方式
以下是本实用新型的具体实施例并结合附图，对本实用新型的技术方案作进一步的描述，但本实用新型并不限于这些实施例。
实施例一
如图1-图5所示，一种机床的主轴箱，包括箱体1和主轴2，箱体1内设置有内腔1a，箱体1的前侧壁上设置有前安装孔1b，箱体1的后侧壁上设置有后安装孔1c。前安装孔1b内固定有前轴承组3，前轴承组3包括前后依次排列抵靠的第一前轴承3a和第二前轴承3b，后安装孔1c内固定有后轴承4，主轴2的前端和后端分别固定在前轴承组3和后轴承4内。箱体1的上表面上开设有与内腔1a相连通的窗口1d，窗口1d上封闭有可拆卸的盖板17。箱体1的上表面上位于窗口1d处设置有安装槽1e，盖板17位于安装槽1e内，且盖板17通过螺钉固定在安装槽1e的底面上。
前安装孔1b的孔壁面上位于前轴承组3的后方设置有凸出的挡肩1b1，箱体1的前端面上固定连接有前端盖5，前轴承组3的外圈固定在挡肩1b1与前端盖5之间。第一前轴承3a的外圈和第二前轴承3b的外圈相互抵靠，第二前轴承3b外圈的后端面抵靠在挡肩1b1上，第一前轴承3a外圈的前端面抵靠在前端盖5上。主轴2上位于前轴承组3的后方螺纹连接有前锁紧螺母6，前轴承组3的内圈通过前锁紧螺母6固定在主轴2上。第一前轴承3a内圈的内侧面上设置有呈倒圆锥形的前定位面3a1，主轴2的外侧面上设置有与前定位面3a1相配合的前抵靠面2a，前抵靠面2a也呈倒圆锥形，前定位面3a1抵靠在前抵靠面2a上。主轴2前端的外侧面上设置有挡环2b，挡环2b与第一前轴承3a的内圈之间设置有定位垫环7，定位垫环7的前端面抵靠在挡环2b上，定位垫环7的后端面抵靠在第一前轴承3a的内圈上。前锁紧螺母6位于箱体1的内腔1a中，前锁紧螺母6与第二前轴承3b的内圈之间设置有定位套环8，定位套环8的前端面抵靠在第二前轴承3b的内圈上，定位套环8的后端面抵靠在前锁紧螺母6上。
后安装孔1c的孔壁面上位于后轴承4的前方设置有凸出的孔凸肩1c1，箱体1的后端面上固定连接有后端盖9，后轴承4的外圈压紧固定在孔凸肩1c1与后端盖9之间。后轴承4外圈的前端面抵靠在孔凸肩1c1上，后轴承4外圈的后端面抵靠在后端盖9上。主轴2上位于后轴承4的后方螺纹连接有后锁紧螺母10，后轴承4的内圈通过后锁紧螺母10固定在主轴2上。后轴承4内圈的内侧面上设置有呈倒圆锥形的后定位面4a，主轴2的外侧面上设置有与后定位面4a相配合的后抵靠面2c，后抵靠面2c也呈倒圆锥形，后定位面4a抵靠在后抵靠面2c上。主轴2的外侧面上位于后轴承4的前方设置有轴凸肩2d，轴凸肩2d与后轴承4的内圈之间设置有限位垫环11，限位垫环11的前端面抵靠在轴凸肩2d上，限位垫环11的后端面抵靠在后轴承4的内圈上。主轴2的后端伸出箱体1的后端面后套装并固定有感应盘12和皮带轮13，箱体1的后端上固定连接有与感应盘12对应设置的传感器14，感应盘12位于皮带轮13的前方。感应盘12与后轴承4的内圈之间设置有顶靠垫环15，皮带轮13的后端设置有顶靠面13a，后锁紧螺母10压紧在顶靠面13a上使皮带轮13、感应盘12、顶靠垫环15和后轴承4的内圈依次抵靠。皮带轮13的后端面上设置有凹槽，凹槽的底面为顶靠面13a，后锁紧螺母10位于凹槽内且后锁紧螺母10的前端面抵靠在顶靠面13a上。
后锁紧螺母10的外侧面为圆柱面，其上开设有呈环形的外开槽10a，后锁紧螺母10的内螺纹面上还开设有呈环形的内开槽10b。内开槽10b和外开槽10a交错设置且内开槽10b位于外开槽10a的后方，外开槽10a和内开槽10b将后锁紧螺母10分隔为前环部10c、中环部10d和后环部10e，后锁紧螺母10上穿设有螺栓16，螺栓16穿过后环部10e和中环部10d后与前环部10c螺纹连接。后环部10e和中环部10d上设置通孔，前环部10c上设置螺纹孔，螺栓16穿过后环部10e的通孔和中环部10d的通孔后与前环部10c的螺纹孔螺纹连接。螺栓16有数个并沿周向均匀分布，螺栓16的数量一般设置为六个，也可以为两个、三个、四个、五个或者七个等。后锁紧螺母10的后端面上还开设有定位孔10f，定位孔10f有数个并沿周向均匀分布，定位孔10f的数量一般设置为六个，也可以为两个、三个、四个、五个或者七个等。定位孔10f与螺栓16的数量相同时，定位孔10f与螺栓16交错设置。
后轴承4的外圈通过后端盖9和孔凸肩1c1固定在箱体1的后侧壁上，避免后轴承4外圈在主轴2转动过程中产生晃动，前轴承组3的内圈通过前端盖5和挡肩1b1固定在箱体1的前侧壁上，避免前轴承组3内圈在主轴2转动过程中产生晃动，提高了主轴2工作的稳定性。前锁紧螺母6拧紧后，第一前轴承3a的内圈受到向前的轴向力，使前定位面3a1楔紧在前抵靠面2a上，从而使第一前轴承3a的内圈稳定的固定在主轴2上；后锁紧螺母10拧紧后，后轴承4的内圈受到向前的轴向力，使后定位面4a楔紧在后抵靠面2c上，从而使后轴承4的内圈稳定的固定在主轴2上，提高了主轴2工作的稳定性。将后锁紧螺母10拧紧在主轴2上后，将后锁紧螺母10上的螺栓16拧紧，内开槽10b和外开槽10a的设置使后锁紧螺母10具有轴向微变形的能力，当螺栓16拧紧后，后环部10e的内螺纹牙与前环部10c和中环部10d的内螺纹牙相互靠近，从而使后锁紧螺母10上形成双螺母的锁紧效果，使后锁紧螺母10在主轴2上不会产生松动，避免主轴2转动时因后锁紧螺母10松动而发生晃动，提高了主轴2工作的稳定性。
本文中所描述的具体实施例仅仅是对本实用新型精神作举例说明。本实用新型所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，但并不会偏离本实用新型的精神或者超越所附权利要求书所定义的范围。
