CN203509913U - 一种数控磨床工件主轴机构 - Google Patents
一种数控磨床工件主轴机构 Download PDFInfo
- Publication number
- CN203509913U CN203509913U CN201320661847.5U CN201320661847U CN203509913U CN 203509913 U CN203509913 U CN 203509913U CN 201320661847 U CN201320661847 U CN 201320661847U CN 203509913 U CN203509913 U CN 203509913U
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- main shaft
- bearing
- torque motor
- grating
- shell
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Lifetime
Links
- 238000009434 installation Methods 0.000 claims description 10
- 230000000149 penetrating effect Effects 0.000 claims description 5
- IHQKEDIOMGYHEB-UHFFFAOYSA-M sodium dimethylarsinate Chemical class [Na+].C[As](C)([O-])=O IHQKEDIOMGYHEB-UHFFFAOYSA-M 0.000 claims description 3
- 230000008878 coupling Effects 0.000 description 3
- 238000010168 coupling process Methods 0.000 description 3
- 238000005859 coupling reaction Methods 0.000 description 3
- 230000007547 defect Effects 0.000 description 2
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 1
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 1
- 238000001514 detection method Methods 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 238000004804 winding Methods 0.000 description 1
Images
Landscapes
- Constituent Portions Of Griding Lathes, Driving, Sensing And Control (AREA)
Abstract
本实用新型公开了一种数控磨床工件主轴机构，包括中空的外壳（6）、第二轴承（7）和设置在外壳（6）中空结构内的主轴（5），外壳（6）与主轴（5）之间通过第二轴承（7）固定连接，还包括力矩电机（4）和圆光栅（1），所述力矩电机（4）包括定子和转子，定子固定连接在外壳（6）上，定子的轴线与主轴（5）的轴线共线，主轴（5）的一端与转子固定连接；圆光栅（1）包括主光栅和位于主光栅外周的指示光栅，主光栅固定连接在主轴（5）上，且圆光栅（1）的输出级与力矩电机（4）的启动电路的信号输入级相连。本实用新型有利于简化数控磨床工件主轴机构结构、减小结构体积和结构成本、同时提高主轴的回转控制精度和运行的可靠性。
Description
技术领域
本实用新型涉及数控机磨床结构，特别是涉及一种数控磨床工件主轴机构。
背景技术
现有技术中，数控磨床工件主轴的转动和定位通过如下两种方式实现：一、通过伺服电机和皮带传动系统实现主轴的转动和定位；二、通过伺服电机和减速器机构实现主轴的转动和定位。
上述两种情况，使用到的伺服电机成本较高，且伺服电机输出功率一般较小，不利于主轴的快速启动；采用伺服电机加皮带传动系统或减速器机构的驱动形式还使得整个装置结构复杂、体积庞大。同时在第一种实现方式中，皮带传动系统在运用时皮带更换频率高，使得整个结构的耐用性不高；第二种实现方式中，减速机自身存在的缺陷，如呈轮齿啮合形式的减速机，在小区域传动区间内传动不连续，导致整个结构的定位精度不高。
实用新型内容
针对上述现有技术中存在的数控磨床工件主轴机构中的驱动机构实现主轴启动相应慢、驱动机构结构复杂和体积庞大、不同驱动结构实现方案分别存在耐用性高和定位精度不高的问题，本实用新型提供了一种数控磨床工件主轴机构。
为解决上述问题，本实用新型提供的一种数控磨床工件主轴机构通过以下技术要点来解决问题：一种数控磨床工件主轴机构，包括中空的外壳、第二轴承和设置在外壳中空结构内的主轴，外壳与主轴之间通过第二轴承固定连接，还包括力矩电机和圆光栅，所述力矩电机包括定子和转子，所述定子固定连接在外壳上，定子的轴线与主轴的轴线共线，主轴的一端与转子固定连接；圆光栅包括主光栅和位于主光栅外周的指示光栅，主光栅固定连接在主轴上，且圆光栅的输出级与力矩电机的启动电路的信号输入级相连。
设置的力矩电机用于驱动主轴旋转，圆光栅的输出级即为其对比信号的输出端，圆光栅用于检测主轴旋转角度并利用结果信号控制力矩电机，具体的，圆光栅的输出信号作用于力矩电机，力矩电机接受信号后工作，在力矩电机工作过程中圆光栅进一步检测主轴的转过角度，并将结果与输入参数进行对比，若对比结果与输入参数匹配，即主轴达到需要旋转的角度，检测结果反馈给力矩电机，力矩电机停止旋转；若对比结果与输出参数不匹配，即主轴未达到所需的旋转角度，检测结果反馈给力矩电机，力矩电机旋转。再重复以上对比步骤，直至主轴达到所需旋转角度。
更进一步的技术方案为：
所述转子与主轴设置成一体。
将转子与主轴设置成一体，即将力矩电机转子部件设置在主轴上，可有效减小数控磨床工件主轴结构的体积，省去转子与主轴连接如采用联轴器等部件；转子与主轴成一体的设置，有利于保证主轴与力矩电机定子的同心度，有利于本实用新型运行的平稳性；转子与主轴的一体设置，便于实现主轴贯穿于力矩电机定子，便于实现力矩电机两侧均能输出转矩。
所述圆光栅的控制精度大于0.001毫米。
此设置采用控制精度高的圆光栅，旨在进一步提高圆光栅的控制精度，以得到高精度的力矩电机回转角度。
所述第二轴承为两组对中安装的角接触轴承组，每组角接触轴承组均包括两个宽边对宽边安装或窄边对窄边安装的角接触轴承。
将第二轴承设置为两组角接触轴承组，两组且均成组设置的轴承旨在在减少单个轴承受径向力大小的情况下采用较少的轴承数量，轴承采用角接触轴承旨在角接触轴承能够承受较大的轴向力；所述宽边和窄边分别为角接触轴承上较宽的一侧和较窄的一侧，每组角接触轴承组安装方式的选择旨在使得每组轴承均能承受轴向方向上两个方向的轴向力。
所述主轴贯穿力矩电机的定子，还包括轴承箱，所述轴承箱固定连接在外壳或力矩电机上，且轴承箱与第二轴承分别位于力矩电机的两侧，轴承箱中设置有第一轴承，主轴部分位于第一轴承的内圈内。
主轴贯穿力矩电机的定子便于实现力矩电机两侧均能输出转矩，设置的第一轴承和第二轴承分布于力矩电机的两侧，使得力矩电机两侧均有主轴的支撑点，有利于位于力矩电机定子内主轴与定子的同心度，保证力矩电机转矩输出平稳；同时设置的第一轴承还有利于减小主轴上某些点弯矩的大小，如主轴上第一轴承与第二轴承之间靠近第二轴承处。
所述第一轴承为宽边对宽边安装或窄边对窄边安装的一对角接触轴承。
角接触轴承的轴承形式旨在角接触轴承能够承受较大的轴向力，所述宽边和窄边分别为角接触轴承上较宽的一侧和较窄的一侧，角接触轴承安装方式的选择旨在使得第一轴承均能承受轴向方向上两个方向的轴向力。
本实用新型具有以下有益效果：
1、本实用新型中，采用力矩电机作为数控磨床工件主轴机构的动力源，相较于使用伺服电机，有利于保证主轴能够在低速大负载下启动并平稳转动；而设置的圆光栅实现主轴转动角度的高精度定位。
2、力矩电机与圆光栅代替现有的伺服电机与皮带传动系统或伺服电机与减速机系统，在减小主轴机构体积和节约设备成本的同时，有利于提高主轴机构运行的可靠性，减小主轴机构的故障率。
3、力矩电机与圆光栅实现主轴的驱动和回转角度控制，相较于现有技术，可将现有主轴以“分”为单位的回转定位精度提高到以“秒”为单位的回转定位精度，这样可进一步提高主轴的旋转精度。
附图说明
图1 为本实用新型所述的一种数控磨床工件主轴机构一个具体实施例的部分结构剖视图。
图中标记分别为：1、圆光栅，2、第一轴承，3、轴承箱，4、力矩电机，5、主轴，6、外壳，7、第二轴承。
具体实施方式
下面结合实施例对本实用新型作进一步的详细说明，但是本实用新型的结构不仅限于以下实施例：
实施例1：
如图1所示：一种数控磨床工件主轴机构，包括中空的外壳6、第二轴承7和设置在外壳6中空结构内的主轴5，外壳6与主轴5之间通过第二轴承7固定连接，还包括力矩电机4和圆光栅1，所述力矩电机4包括定子和转子，所述定子固定连接在外壳6上，定子的轴线与主轴5的轴线共线，主轴5的一端与转子固定连接；圆光栅1包括主光栅和位于主光栅外周的指示光栅，主光栅固定连接在主轴5上，且圆光栅1的输出级与力矩电机4的启动电路的信号输入级相连。
本实施例中，采用额定扭矩20NM，最大扭矩40NM的力矩电机4，采用刻划精度为1秒、分辨率0.01秒，重复精度0.01秒的圆光栅1；圆光栅1以锥面的方式锁定在主轴5上，此结构中，系统因灵活的耦合而没有受到伺服速度偏差、摆动、反向间隙或其他机械滞后误差的影响，从而消除了传统结构误差通常会困扰精度等级提高的缺陷；该结构还实现了传统结构无法实现的低速无爬行功能，实现了精确的小幅度增量式移动。
实施例2：
本实施例在实施例1的基础上作进一步限定，如图1所示：所述转子与主轴5设置成一体。
将转子与主轴5设置成一体，即将力矩电机4转子部件设置在主轴5上，可有效减小数控磨床工件主轴结构的体积，省去转子与主轴5连接如采用联轴器等部件；转子与主轴5成一体的设置，有利于保证主轴5与力矩电机4定子的同心度，有利于本实用新型运行的平稳性；转子与主轴5的一体设置，便于实现主轴5贯穿于力矩电机4定子，便于实现力矩电机4两侧均能输出转矩。
实施例3：
本实施例在实施例1的基础上作进一步限定，如图1所示： 所述第二轴承7为两组对中安装的角接触轴承组，每组角接触轴承组均包括两个宽边对宽边安装或窄边对窄边安装的角接触轴承。
将第二轴承7设置为两组角接触轴承组，两组且均成组设置的轴承旨在在减少单个轴承受径向力大小的情况下采用较少的轴承数量，轴承采用角接触轴承旨在角接触轴承能够承受较大的轴向力，每组角接触轴承组安装方式的选择旨在使得每组轴承均能承受轴向方向上两个方向的轴向力。
实施例4：
本实施例在实施例2的基础上作进一步限定，如图1所示： 所述主轴5贯穿力矩电机4的定子，还包括轴承箱3，所述轴承箱3固定连接在外壳6或力矩电机4上，且轴承箱3与第二轴承7分别位于力矩电机4的两侧，轴承箱3中设置有第一轴承2，主轴5部分位于第一轴承2的内圈内。
所述第一轴承2为宽边对宽边安装或窄边对窄边安装的一对角接触轴承。
主轴5贯穿力矩电机4的定子便于实现力矩电机4两侧均能输出转矩，设置的第一轴承2和第二轴承7分布于力矩电机4的两侧，使得力矩电机4两侧均有主轴5的支撑点，有利于位于力矩电机4定子内主轴5与定子的同心度，保证力矩电机4转矩输出平稳；同时设置的第一轴承2还有利于减小主轴5上某些点弯矩的大小，如主轴5上第一轴承2与第二轴承7之间靠近第二轴承7处。
角接触轴承的轴承形式旨在角接触轴承能够承受较大的轴向力，角接触轴承安装方式的选择旨在使得第一轴承2能承受轴向方向上两个方向的轴向力。
实施例5：
本实施例在实施例1的基础上作进一步限定，如图1所示：所述圆光栅1的控制精度大于0.001毫米。
此设置采用控制精度高的圆光栅1，旨在在进一步提高圆光栅1的控制精度，以得到高精度的力矩电机回转角度。
Claims (6)
1.一种数控磨床工件主轴机构，包括中空的外壳（6）、第二轴承（7）和设置在外壳（6）中空结构内的主轴（5），外壳（6）与主轴（5）之间通过第二轴承（7）固定连接，其特征在于，还包括力矩电机（4）和圆光栅（1），所述力矩电机（4）包括定子和转子，所述定子固定连接在外壳（6）上，定子的轴线与主轴（5）的轴线共线，主轴（5）的一端与转子固定连接；圆光栅（1）包括主光栅和位于主光栅外周的指示光栅，主光栅固定连接在主轴（5）上，且圆光栅（1）的输出级与力矩电机（4）的启动电路的信号输入级相连。
2.根据权利要求1所述的一种数控磨床工件主轴机构，其特征在于，所述转子与主轴（5）设置成一体。
3.根据权利要求1所述的一种数控磨床工件主轴机构，其特征在于，所述圆光栅（1）的控制精度大于0.001毫米。
4.根据权利要求1所述的一种数控磨床工件主轴机构，其特征在于，所述第二轴承（7）为两组对中安装的角接触轴承组，每组角接触轴承组均包括两个宽边对宽边安装或窄边对窄边安装的角接触轴承。
5.根据权利要求2所述的一种数控磨床工件主轴机构，其特征在于，所述主轴（5）贯穿力矩电机（4）的定子，还包括轴承箱（3），所述轴承箱（3）固定连接在外壳（6）或力矩电机（4）上，且轴承箱（3）与第二轴承（7）分别位于力矩电机（4）的两侧，轴承箱（3）中设置有第一轴承（2），主轴（5）部分位于第一轴承（2）的内圈内。
6.根据权利要求5所述的一种数控磨床工件主轴机构，其特征在于，所述第一轴承（2）为宽边对宽边安装或窄边对窄边安装的一对角接触轴承。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201320661847.5U CN203509913U (zh) | 2013-10-25 | 2013-10-25 | 一种数控磨床工件主轴机构 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201320661847.5U CN203509913U (zh) | 2013-10-25 | 2013-10-25 | 一种数控磨床工件主轴机构 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN203509913U true CN203509913U (zh) | 2014-04-02 |
Family
ID=50368895
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN201320661847.5U Expired - Lifetime CN203509913U (zh) | 2013-10-25 | 2013-10-25 | 一种数控磨床工件主轴机构 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN203509913U (zh) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN105729303A (zh) * | 2016-04-08 | 2016-07-06 | 无锡天任电子有限公司 | 摆动磨头驱动装置 |
| CN106217253A (zh) * | 2016-09-08 | 2016-12-14 | 广州市昊志机电股份有限公司 | 一种外转子磨床头架 |
| CN107309717A (zh) * | 2016-04-26 | 2017-11-03 | 成都与俱科技有限公司 | 转动机构及其应用 |
| CN110501328A (zh) * | 2019-09-30 | 2019-11-26 | 江苏天瑞仪器股份有限公司 | 用于单道扫描icp光谱仪的光栅驱动模块及控制方法 |
| CN111037361A (zh) * | 2019-12-30 | 2020-04-21 | 湖南中大创远数控装备有限公司 | 一种伺服主轴反馈机构及数控机床 |
-
2013
- 2013-10-25 CN CN201320661847.5U patent/CN203509913U/zh not_active Expired - Lifetime
Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN105729303A (zh) * | 2016-04-08 | 2016-07-06 | 无锡天任电子有限公司 | 摆动磨头驱动装置 |
| CN105729303B (zh) * | 2016-04-08 | 2018-04-03 | 无锡天任电子有限公司 | 摆动磨头驱动装置 |
| CN107309717A (zh) * | 2016-04-26 | 2017-11-03 | 成都与俱科技有限公司 | 转动机构及其应用 |
| CN107309717B (zh) * | 2016-04-26 | 2020-07-24 | 成都与俱科技有限公司 | 转动机构及其应用 |
| CN106217253A (zh) * | 2016-09-08 | 2016-12-14 | 广州市昊志机电股份有限公司 | 一种外转子磨床头架 |
| CN106217253B (zh) * | 2016-09-08 | 2018-08-03 | 广州市昊志机电股份有限公司 | 一种外转子磨床头架 |
| CN110501328A (zh) * | 2019-09-30 | 2019-11-26 | 江苏天瑞仪器股份有限公司 | 用于单道扫描icp光谱仪的光栅驱动模块及控制方法 |
| CN111037361A (zh) * | 2019-12-30 | 2020-04-21 | 湖南中大创远数控装备有限公司 | 一种伺服主轴反馈机构及数控机床 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN203509913U (zh) | 一种数控磨床工件主轴机构 | |
| CN201774400U (zh) | 用于冲槽机上的直联式伺服分度系统 | |
| CN210258628U (zh) | 一种采用低压伺服电机驱动的高精密舵轮结构 | |
| CN206649052U (zh) | 用于飞机发动机的转速发生装置 | |
| CN201473154U (zh) | 一种电梯同步无齿轮曳引机 | |
| CN201813271U (zh) | 水轮发电机电动盘车装置 | |
| CN101829907B (zh) | 双驱动静压数控摆头 | |
| CN103471576A (zh) | 一种框架驱动供电一体化组件 | |
| CN102780311A (zh) | 内置永磁同步电机的滚珠丝杠直线驱动器 | |
| CN202690935U (zh) | 一种长寿命低成本的直线驱动装置 | |
| CN104534041A (zh) | 一种双余度直驱型滚柱丝杠副的电动执行装置 | |
| CN204886607U (zh) | 矿用自动调速磁力耦合器 | |
| CN202721549U (zh) | 内置永磁同步电机的滚珠丝杠直线驱动器 | |
| CN201436143U (zh) | 精密机床主轴带轮的卸荷装置 | |
| CN202725754U (zh) | 冲槽机上的伺服分度闭环控制系统 | |
| CN203125228U (zh) | 一种拨叉式精密柔性连接驱动机构 | |
| CN202937783U (zh) | 齿轮组间距调整套 | |
| CN204429972U (zh) | 一种交流永磁同步力矩电机直驱式转塔 | |
| CN201629711U (zh) | 伺服电机精密传动驱动装置 | |
| CN204843534U (zh) | 一种复合转子数控转台 | |
| CN209608407U (zh) | 一种直驱式高转矩电机 | |
| CN205342628U (zh) | 一种电动直线进给单元 | |
| CN201893671U (zh) | 用于攻丝机的交流永磁同步主轴电机 | |
| CN203542348U (zh) | 一种轴向运动式动静压电主轴 | |
| CN205044515U (zh) | 电动搬运车辆的卧式驱动装置 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C14 | Grant of patent or utility model | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| CP02 | Change in the address of a patent holder |
Address after: 610000. B, No. 6, rattan Road, Dujiangyan Economic Development Zone, Chengdu, Sichuan Patentee after: CHENGDU YUJU SCIENCE & TECHNOLOGY Co.,Ltd. Address before: Dujiangyan City, Chengdu City, Sichuan province 610000 economic development zone near rattan Road No. 6 block B Patentee before: CHENGDU YUJU SCIENCE & TECHNOLOGY Co.,Ltd. |
|
| CX01 | Expiry of patent term |
Granted publication date: 20140402 |
|
| CX01 | Expiry of patent term |