[實用新型]一種數控磨床工件主軸機構

有效

• 申請號: 201320661847.5
• 申請日: 2013-10-25
• 公開（公告）號: CN203509913U
• 公開（公告）日: 2014-04-02
• 發明（設計）人: 朱文琦
• 申請（專利權）人: 成都與俱科技有限公司
• 主分類號: B24B41/04
• 分類號: B24B41/04;B24B47/12
• 代理公司: 成都行之專利代理事務所(普通合伙) 51220
• 代理人: 梁田

技術領域

本實用新型涉及數控機磨床結構，特別是涉及一種數控磨床工件主軸機構。

背景技術

現有技術中，數控磨床工件主軸的轉動和定位通過如下兩種方式實現：一、通過伺服電機和皮帶傳動系統實現主軸的轉動和定位；二、通過伺服電機和減速器機構實現主軸的轉動和定位。

上述兩種情況，使用到的伺服電機成本較高，且伺服電機輸出功率一般較小，不利于主軸的快速啟動；采用伺服電機加皮帶傳動系統或減速器機構的驅動形式還使得整個裝置結構復雜、體積龐大。同時在第一種實現方式中，皮帶傳動系統在運用時皮帶更換頻率高，使得整個結構的耐用性不高；第二種實現方式中，減速機自身存在的缺陷，如呈輪齒嚙合形式的減速機，在小區域傳動區間內傳動不連續，導致整個結構的定位精度不高。

實用新型內容

針對上述現有技術中存在的數控磨床工件主軸機構中的驅動機構實現主軸啟動相應慢、驅動機構結構復雜和體積龐大、不同驅動結構實現方案分別存在耐用性高和定位精度不高的問題，本實用新型提供了一種數控磨床工件主軸機構。

為解決上述問題，本實用新型提供的一種數控磨床工件主軸機構通過以下技術要點來解決問題：一種數控磨床工件主軸機構，包括中空的外殼、第二軸承和設置在外殼中空結構內的主軸，外殼與主軸之間通過第二軸承固定連接，還包括力矩電機和圓光柵，所述力矩電機包括定子和轉子，所述定子固定連接在外殼上，定子的軸線與主軸的軸線共線，主軸的一端與轉子固定連接；圓光柵包括主光柵和位于主光柵外周的指示光柵，主光柵固定連接在主軸上，且圓光柵的輸出級與力矩電機的啟動電路的信號輸入級相連。?

設置的力矩電機用于驅動主軸旋轉，圓光柵的輸出級即為其對比信號的輸出端，圓光柵用于檢測主軸旋轉角度并利用結果信號控制力矩電機，具體的，圓光柵的輸出信號作用于力矩電機，力矩電機接受信號后工作，在力矩電機工作過程中圓光柵進一步檢測主軸的轉過角度，并將結果與輸入參數進行對比，若對比結果與輸入參數匹配，即主軸達到需要旋轉的角度，檢測結果反饋給力矩電機，力矩電機停止旋轉；若對比結果與輸出參數不匹配，即主軸未達到所需的旋轉角度，檢測結果反饋給力矩電機，力矩電機旋轉。再重復以上對比步驟，直至主軸達到所需旋轉角度。

更進一步的技術方案為：

所述轉子與主軸設置成一體。

將轉子與主軸設置成一體，即將力矩電機轉子部件設置在主軸上，可有效減小數控磨床工件主軸結構的體積，省去轉子與主軸連接如采用聯軸器等部件；轉子與主軸成一體的設置，有利于保證主軸與力矩電機定子的同心度，有利于本實用新型運行的平穩性；轉子與主軸的一體設置，便于實現主軸貫穿于力矩電機定子，便于實現力矩電機兩側均能輸出轉矩。

所述圓光柵的控制精度大于0.001毫米。

此設置采用控制精度高的圓光柵，旨在進一步提高圓光柵的控制精度，以得到高精度的力矩電機回轉角度。

所述第二軸承為兩組對中安裝的角接觸軸承組，每組角接觸軸承組均包括兩個寬邊對寬邊安裝或窄邊對窄邊安裝的角接觸軸承。

將第二軸承設置為兩組角接觸軸承組，兩組且均成組設置的軸承旨在在減少單個軸承受徑向力大小的情況下采用較少的軸承數量，軸承采用角接觸軸承旨在角接觸軸承能夠承受較大的軸向力；所述寬邊和窄邊分別為角接觸軸承上較寬的一側和較窄的一側，每組角接觸軸承組安裝方式的選擇旨在使得每組軸承均能承受軸向方向上兩個方向的軸向力。

所述主軸貫穿力矩電機的定子，還包括軸承箱，所述軸承箱固定連接在外殼或力矩電機上，且軸承箱與第二軸承分別位于力矩電機的兩側，軸承箱中設置有第一軸承，主軸部分位于第一軸承的內圈內。

主軸貫穿力矩電機的定子便于實現力矩電機兩側均能輸出轉矩，設置的第一軸承和第二軸承分布于力矩電機的兩側，使得力矩電機兩側均有主軸的支撐點，有利于位于力矩電機定子內主軸與定子的同心度，保證力矩電機轉矩輸出平穩；同時設置的第一軸承還有利于減小主軸上某些點彎矩的大小，如主軸上第一軸承與第二軸承之間靠近第二軸承處。

所述第一軸承為寬邊對寬邊安裝或窄邊對窄邊安裝的一對角接觸軸承。

角接觸軸承的軸承形式旨在角接觸軸承能夠承受較大的軸向力，所述寬邊和窄邊分別為角接觸軸承上較寬的一側和較窄的一側，角接觸軸承安裝方式的選擇旨在使得第一軸承均能承受軸向方向上兩個方向的軸向力。

本實用新型具有以下有益效果：