[實(shí)用新型]一種交流電主軸單元

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201520644340.8
• 申請日: 2015-08-25
• 公開（公告）號: CN205032743U
• 公開（公告）日: 2016-02-17
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 鄒技軍
• 申請（專利權(quán)）人: 上海嘉準(zhǔn)機(jī)械設(shè)備有限公司
• 主分類號: B23B19/02
• 分類號: B23B19/02;B23Q5/10;B24B41/04;B24B47/12
• 代理公司: 上海精晟知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 31253
• 代理人: 胡志強(qiáng)

技術(shù)領(lǐng)域

本實(shí)用新型涉及一種應(yīng)用于數(shù)控機(jī)床的主軸單元，具體涉及一種應(yīng)用于五軸刀具磨床的交流電主軸單元。

背景技術(shù)

高速數(shù)控機(jī)床(CNC)是裝備制造業(yè)的技術(shù)基礎(chǔ)和發(fā)展方向之一，高速數(shù)控機(jī)床的工作性能，首先取決于交流電主軸單元的性能，數(shù)控機(jī)床交流電主軸單元影響加工系統(tǒng)的精度、穩(wěn)定性及應(yīng)用范圍，其動力性能及穩(wěn)定性對高速加工起著關(guān)鍵的作用。

目前國內(nèi)現(xiàn)有技術(shù)的電主軸一般采用同步電機(jī)或異步電機(jī)作為主軸的驅(qū)動動力源。同步電機(jī)在使用過程當(dāng)中存在失速和失磁的風(fēng)險(xiǎn)，導(dǎo)致出現(xiàn)異步運(yùn)行的故障，同時(shí)使用成本較高。異步電機(jī)則采用提高轉(zhuǎn)速的方式克服其低扭矩和低吃刀量不足，但是加工時(shí)間過長，效率低下。

發(fā)明內(nèi)容

為解決上述技術(shù)問題，本實(shí)用新型的目的是提供一種交流電主軸單元，實(shí)現(xiàn)大扭矩，低轉(zhuǎn)速的電機(jī)驅(qū)動方式，滿足數(shù)控機(jī)床高吃刀量的要求。

為了達(dá)到上述目的，本實(shí)用新型一方面提供了一種交流電主軸單元包括殼體(1)，以及設(shè)置于殼體(1)之內(nèi)的主軸(2)，主軸(2)的兩端套接有前軸承座(8)和后軸承座(9)，主軸(2)的中間套接有轉(zhuǎn)子(4)，殼體(1)內(nèi)還設(shè)置有與轉(zhuǎn)子(4)相對應(yīng)的帶有繞組的定子(3)，還包括編碼器(5)、驅(qū)動模塊和上位機(jī)(7)，所述編碼器(5)與主軸(2)連接，用以檢測主軸(2)轉(zhuǎn)速，所述電主軸單元的輸入端與驅(qū)動單元(6)連接，所述驅(qū)動單元(6)通過調(diào)整輸入電主軸單元的電流大小改變主軸(2)的轉(zhuǎn)速，所述上位機(jī)(7)與驅(qū)動單元(6)連接，所述上位機(jī)(7)根據(jù)電主軸單元的電流和主軸(2)的轉(zhuǎn)速計(jì)算出電主軸單元的扭矩，當(dāng)扭矩出現(xiàn)衰減時(shí)，上位機(jī)(7)向驅(qū)動單元(6)發(fā)出指令加大輸入電主軸單元的電流。

進(jìn)一步的，所述驅(qū)動單元(6)還包括電流檢測器(61)和變頻器(62)，所述電流檢測器(61)檢測電主軸單元的電流大小，所述變頻器(62)用以改變?yōu)殡娭鬏S單元供電的交流電頻率。

進(jìn)一步的，所述主軸(2)前端具有一夾具連接口(11)，所述夾具連接口(11)為倒圓錐形開口，所述前軸承座(8)套接于夾具連接口(11)之上。

進(jìn)一步的，還包括前軸承端座(10)和前軸承上蓋(12)，所述前軸承端座(10)與前軸承座(8)連接，所述前軸承上蓋(12)與前軸承座(8)連接，所述前軸承端座(10)和前軸承上蓋(12)上還分別設(shè)置有多個環(huán)形凹陷部和環(huán)形凸起部，所述環(huán)形凹陷部和環(huán)形凸起部構(gòu)成迷宮式防護(hù)空腔(13)，所述前軸承座(8)上蓋上設(shè)置有環(huán)狀導(dǎo)流孔(14)，所述導(dǎo)流孔(14)與迷宮式防護(hù)空腔(13)連通。

進(jìn)一步的，所述迷宮式防護(hù)空腔(13)和前軸承上蓋(12)之間還設(shè)置有數(shù)個密封圈，所述密封圈套接于環(huán)形凹陷部之上。

進(jìn)一步的，所述殼體(1)周側(cè)上還設(shè)置有數(shù)個環(huán)形水槽(15)。

本實(shí)用新型同現(xiàn)有技術(shù)相比，具有以下優(yōu)點(diǎn)和有益效果：

1、本實(shí)用新型實(shí)時(shí)檢測電主軸(2)的電流和轉(zhuǎn)速，計(jì)算出電主軸(2)扭矩的衰減，并通過調(diào)節(jié)輸入電主軸(2)的電流改變電主軸(2)的轉(zhuǎn)速，對電主軸(2)扭矩的衰減做出補(bǔ)償，滿足了五軸聯(lián)動數(shù)控機(jī)床對電主軸(2)大扭矩，低轉(zhuǎn)速的要求，在指定轉(zhuǎn)速下允許過載，克服了工件對刀具的阻力，適于吃刀量較深的重切削、研磨等工作。

2、本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)緊湊，夾具連接口(11)為倒圓錐形開口保證夾具的穩(wěn)定性，防止夾具在工作過程中脫落，前軸承端座(10)和前軸承上蓋(12)采用迷宮型防護(hù)，主軸(2)殼體(1)上設(shè)置有環(huán)形水槽(15)，保證了主軸(2)在工作過程當(dāng)中的防水性，不會受到冷卻油霧的侵入，增加了電主軸單元的可靠性。

附圖說明

為了更清楚地說明本實(shí)用新型實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本實(shí)用新型的一些實(shí)施例，對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動性的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。

圖1是本實(shí)用新型實(shí)施例的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖。

主要元件符號說明：

殼體(1)主軸(2)定子(3)轉(zhuǎn)子(4)編碼器(5)驅(qū)動單元(6)電流檢測器(61)變頻器(62)上位機(jī)(7)前軸承座(8)后軸承座(9)前軸承端座(10)夾具連接口(11)前軸承上蓋(12)迷宮式防護(hù)空腔(13)導(dǎo)流孔(14)環(huán)形水槽(15)

具體實(shí)施方式