一種帶減速裝置的閉環(huán)控制伺服驅(qū)動(dòng)電主軸的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型屬于數(shù)控加工技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種帶減速裝置的閉環(huán)控制伺服驅(qū)動(dòng)電主軸。
【背景技術(shù)】
[0002]現(xiàn)有中小型數(shù)控加工中心電主軸主要由心軸、轉(zhuǎn)子、定子、軸承和冷卻系統(tǒng)等組成，采用交流變頻調(diào)速和矢量控制，轉(zhuǎn)速相對(duì)較高，但是由于輸出扭矩較小，在低速大轉(zhuǎn)矩加工領(lǐng)域受到限制；并且由于電機(jī)自身無(wú)可控轉(zhuǎn)矩，運(yùn)轉(zhuǎn)過(guò)程中不能準(zhǔn)確控制主軸的旋轉(zhuǎn)和啟停位置，加工工件時(shí)只能實(shí)現(xiàn)刀具旋轉(zhuǎn)時(shí)的加工，無(wú)法實(shí)現(xiàn)特定刀具定向定角度加工，對(duì)于尖角存在加工盲區(qū)。雖然有些加工中心的電主軸安裝了碼盤和編碼器，能夠?qū)崿F(xiàn)快速準(zhǔn)停，但是不能實(shí)現(xiàn)心軸旋轉(zhuǎn)角度的閉環(huán)控制，心軸的角度精度較差，無(wú)法滿足高精度加工要求。另外，由于心軸外部設(shè)置有定子和轉(zhuǎn)子等結(jié)構(gòu)，不但結(jié)構(gòu)復(fù)雜，而且運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)還會(huì)產(chǎn)生大量熱量，引起電主軸溫升，影響電主軸性能，雖然通過(guò)增加冷卻措施可以降低部分主軸溫升，但是也使電主軸結(jié)構(gòu)更加復(fù)雜化，并且大大增加了電主軸的生產(chǎn)制造及使用成本。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本實(shí)用新型的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，加工制造方便，成本低的閉環(huán)控制伺服驅(qū)動(dòng)電主軸，不僅能夠?qū)崿F(xiàn)較大扭矩輸出，滿足低速大轉(zhuǎn)矩的加工需求，而且能夠?qū)崿F(xiàn)高精度的角度控制，滿足高精度加工要求，還能夠有效解決由于定轉(zhuǎn)子發(fā)熱而影響電主軸性能等問(wèn)題。
[0004]為了解決上述技術(shù)問(wèn)題，本實(shí)用新型是通過(guò)以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的:一種帶減速裝置的閉環(huán)控制伺服驅(qū)動(dòng)電主軸，由心軸、支承軸承、伺服電機(jī)、減速機(jī)、角度反饋編碼器、編碼器讀數(shù)頭以及套筒組成，用于安裝刀具的心軸位于套筒內(nèi)部，并通過(guò)減速機(jī)與伺服電機(jī)聯(lián)接；心軸兩端分別設(shè)有支承軸承；心軸上安裝有角度反饋編碼器，并在套筒的對(duì)應(yīng)位置設(shè)置有編碼器讀數(shù)頭。
[0005]上述一種帶減速裝置的閉環(huán)控制伺服驅(qū)動(dòng)電主軸，所述心軸與減速機(jī)的輸出軸之間通過(guò)聯(lián)軸器聯(lián)接。
[0006]上述一種帶減速裝置的閉環(huán)控制伺服驅(qū)動(dòng)電主軸，所述支承軸承為角接觸球軸承。
[0007]上述一種帶減速裝置的閉環(huán)控制伺服驅(qū)動(dòng)電主軸，所述角接觸球軸承在心軸兩端的數(shù)量分別為兩個(gè)。
[0008]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型的有益效果在于:
[0009]1.本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，加工制造方便，成本低；
[0010]2.通過(guò)加裝減速機(jī)對(duì)伺服電機(jī)減速實(shí)現(xiàn)了大扭矩輸出，滿足低速大轉(zhuǎn)矩的加工需求；
[0011]3.通過(guò)在輸出端加裝角度反饋編碼器實(shí)現(xiàn)心軸旋轉(zhuǎn)角度的閉環(huán)控制，能夠準(zhǔn)確控制主軸的旋轉(zhuǎn)和啟停位置，可以完成特定刀具定向定角度加工；
[0012]4.心軸兩端的四個(gè)角接觸球軸承，能夠?yàn)樾妮S提供較大的軸向約束力，減小心軸的徑向跳動(dòng)，提尚其剛性，保證主軸的尚精度要求；
[0013]5.心軸外側(cè)無(wú)定轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)，伺服驅(qū)動(dòng)過(guò)程中，不會(huì)由于定轉(zhuǎn)子發(fā)熱而引起主軸溫升，有利于保持電主軸性能。
【附圖說(shuō)明】
[0014]圖1是本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0015]下面結(jié)合附圖與【具體實(shí)施方式】對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步詳細(xì)描述。
[0016]如圖1所示，本實(shí)用新型的一種帶減速裝置的閉環(huán)控制伺服驅(qū)動(dòng)電主軸，由伺服電機(jī)1、減速機(jī)2、聯(lián)軸器3、心軸4、角接觸球軸承5、角度反饋編碼器6、編碼器讀數(shù)頭7以及套筒8組成，心軸4位于套筒8的內(nèi)部，并通過(guò)減速機(jī)2與伺服電機(jī)I聯(lián)接，并且心軸4與減速機(jī)2的輸出軸之間通過(guò)聯(lián)軸器3聯(lián)接；為減小心軸4的徑向跳動(dòng)，提高其剛性，心軸4兩端分別設(shè)有兩個(gè)角接觸球軸承5 ;心軸4上安裝有角度反饋編碼器6，并對(duì)應(yīng)于角度反饋編碼器6，在套筒8上設(shè)置有編碼器讀數(shù)頭7。
[0017]本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，加工制造方便，能夠?qū)崿F(xiàn)大扭矩輸出，并且還能夠?qū)崿F(xiàn)整個(gè)伺服系統(tǒng)的閉環(huán)控制，達(dá)到高精度的角度定位，裝夾尖角刀具或其他成型刀具通過(guò)軸向往復(fù)運(yùn)動(dòng)可以進(jìn)行類似拉削、插削等特殊要求的加工，實(shí)現(xiàn)拐角處清根或成型面加工，應(yīng)用范圍廣。
[0018]盡管上文對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)行了詳細(xì)說(shuō)明，但是本實(shí)用新型不限于此，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以根據(jù)本實(shí)用新型的原理進(jìn)行各種修改。因此，凡按照本實(shí)用新型原理所作的修改，都應(yīng)當(dāng)理解為落入本實(shí)用新型的保護(hù)范圍。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種帶減速裝置的閉環(huán)控制伺服驅(qū)動(dòng)電主軸，其特征在于，由心軸、支承軸承、伺服電機(jī)、減速機(jī)、角度反饋編碼器、編碼器讀數(shù)頭以及套筒組成，用于安裝刀具的心軸位于套筒內(nèi)部，并通過(guò)減速機(jī)與伺服電機(jī)聯(lián)接；心軸兩端分別設(shè)有支承軸承；心軸上安裝有角度反饋編碼器，并在套筒的對(duì)應(yīng)位置設(shè)置有編碼器讀數(shù)頭。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種帶減速裝置的閉環(huán)控制伺服驅(qū)動(dòng)電主軸，其特征在于，所述心軸與減速機(jī)的輸出軸之間通過(guò)聯(lián)軸器聯(lián)接。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的一種帶減速裝置的閉環(huán)控制伺服驅(qū)動(dòng)電主軸，其特征在于，所述支承軸承為角接觸球軸承。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種帶減速裝置的閉環(huán)控制伺服驅(qū)動(dòng)電主軸，其特征在于，所述角接觸球軸承在心軸兩端的數(shù)量分別為兩個(gè)。
【專利摘要】本實(shí)用新型屬于數(shù)控加工技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種帶減速裝置的閉環(huán)控制伺服驅(qū)動(dòng)電主軸。由心軸、支承軸承、伺服電機(jī)、減速機(jī)、角度反饋編碼器、編碼器讀數(shù)頭以及套筒組成，用于安裝刀具的心軸位于套筒內(nèi)部，并通過(guò)減速機(jī)與伺服電機(jī)聯(lián)接；心軸兩端分別設(shè)有支承軸承；心軸上安裝有角度反饋編碼器，并在套筒的對(duì)應(yīng)位置設(shè)置有編碼器讀數(shù)頭。本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，加工制造方便，成本低，不但能夠?qū)崿F(xiàn)低速大扭矩輸出，還能夠?qū)崿F(xiàn)整個(gè)伺服系統(tǒng)的閉環(huán)控制達(dá)到高精度的角度定位，并且不會(huì)由于定轉(zhuǎn)子發(fā)熱而引起主軸溫升，精度高，性能穩(wěn)定。
【IPC分類】B23B19-02, B23Q5-10
【公開(kāi)號(hào)】CN204413166
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201520000519
【發(fā)明人】鄧宇, 王岱
【申請(qǐng)人】北京精雕科技集團(tuán)有限公司
【公開(kāi)日】2015年6月24日
【申請(qǐng)日】2015年1月4日