CN203843191U - 一种高效智能主轴 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种高效智能主轴，包括壳体、主轴、内装式电机、电涡流传感器、嵌入式处理器、输入面板和报警装置，所述主轴安装于壳体内，主轴的一端安装有电涡流传感器和夹刀机构，所述电涡流传感器与嵌入式处理器相连接，所述输入面板与嵌入式处理器相连接，所述报警装置与嵌入式处理器相连接，所述主轴周围布置有主轴冷却油通道，所述内装式电机周围布置有电机冷却油通道。本实用新型通过内装式电机来实现主轴的高速转动，冷却油通道能够防止主轴和电机温度过高而损坏，并且能实时监测主轴的振动幅度和位移偏量，当振动幅度和位移偏量超出设定值时，则会发出警报，示意工作人员停止加工，保证加工部件的精密度。

Description

一种高效智能主轴

【技术领域】

本实用新型涉及车床主轴的技术领域，特别是高效智能主轴的技术领域。

【背景技术】

主轴部件是机床的心脏，是保证机床工作精度的关键部件。与驱动装置一样，数控机床的主轴部件也是经历了一个不断创新、从沿袭传统机床设计到专业化设计的发展过程。传统机床主轴的驱动方式是电机轴线和主轴的轴线互相平行，电机通过皮带或齿轮间接地驱动主轴。间接驱动方式在机床的机械设计上带来许多方便：首先是机床切削工件时产生轴向和径向力由主轴承受，电机仅提供旋转力矩和转速，匹配和更换比较简单；其二是可利用齿轮和皮带轮改变传动比，实现速度调节的目的；最后是主轴后端没有电机的阻挡，便于安装送料机构或刀具夹紧机构等。

近年随着高速加工的应用，传统的主轴间接驱动方式开始不能满足数控机床性能的要求。由于当主轴转速提高到一定水平后，传动皮带开始受离心力的作用而膨胀，传动效率急剧下降，传动齿轮的发热和噪音问题也开始变得严重。为了解决间接传动的转速瓶颈，有必要提出一种高效智能主轴。

【实用新型内容】

本实用新型的目的就是解决现有技术中的问题，提出一种高效智能主轴，通过内装式电机来实现主轴的高速转动，冷却油通道能够防止主轴和电机温度过高而损坏，并且能实时监测主轴的振动幅度和位移偏量，当振动幅度和位移偏量超出设定值时，则会发出警报，示意工作人员停止加工，保证加工部件的精密度。

为实现上述目的，本实用新型提出了一种高效智能主轴，包括壳体、主轴、内装式电机、电涡流传感器、嵌入式处理器、输入面板和报警装置，所述主轴安装于壳体内，主轴的一端安装有电涡流传感器和夹刀机构，所述电涡流传感器与嵌入式处理器相连接，所述输入面板与嵌入式处理器相连接，所述报警装置与嵌入式处理器相连接，所述主轴周围布置有主轴冷却油通道，所述内装式电机周围布置有电机冷却油通道。

作为优选，所述主轴冷却油通道为直线型通道，主轴冷却油通道呈环形阵列分布于主轴的周围，所述电机冷却油通道为螺线型通道，电机冷却油通道缠绕于内装式电机的表面。

作为优选，所述夹刀机构安装于电涡流传感器的前端，所述主轴的末端安装有轴承座，所述轴承座内设有润滑系统。

作为优选，所述壳体内还安装有温度传感器，所述温度传感器与嵌入式处理器相连接，电涡流传感器与温度传感器均通过放大整形电路与嵌入式处理器相连接。

作为优选，所述电涡流传感器、嵌入式处理器和报警装置安装于壳体内部，所述输入面板安装于壳体外部。

本实用新型的有益效果：本实用新型通过内装式电机来实现主轴的高速转动，冷却油通道能够防止主轴和电机温度过高而损坏，并且能实时监测主轴的振动幅度和位移偏量，当振动幅度和位移偏量超出设定值时，则会发出警报，示意工作人员停止加工，保证加工部件的精密度。

本实用新型的特征及优点将通过实施例结合附图进行详细说明。

【附图说明】

图1是本实用新型一种高效智能主轴的主视图；

图2是本实用新型一种高效智能主轴的控制系统示意图。

【具体实施方式】

参阅图1、图2，本实用新型一种高效智能主轴，包括壳体1、主轴2、内装式电机3、电涡流传感器41、嵌入式处理器42、输入面板43和报警装置44，所述主轴2安装于壳体1内，主轴2的一端安装有电涡流传感器41和夹刀机构21，所述电涡流传感器41与嵌入式处理器42相连接，所述输入面板43与嵌入式处理器42相连接，所述报警装置44与嵌入式处理器42相连接，所述主轴2周围布置有主轴冷却油通道51，所述内装式电机3周围布置有电机冷却油通道52，所述主轴冷却油通道51为直线型通道，主轴冷却油通道51呈环形阵列分布于主轴2的周围，所述电机冷却油通道52为螺线型通道，电机冷却油通道52缠绕于内装式电机3的表面，所述夹刀机构21安装于电涡流传感器41的前端，所述主轴2的末端安装有轴承座6，所述轴承座6内设有润滑系统61，所述壳体1内还安装有温度传感器45，所述温度传感器45与嵌入式处理器42相连接，电涡流传感器41与温度传感器45均通过放大整形电路46与嵌入式处理器42相连接，所述电涡流传感器41、嵌入式处理器42和报警装置44安装于壳体1内部，所述输入面板43安装于壳体1外部。

本实用新型工作过程：

本实用新型一种高效智能主轴在工作过程中，接通电源后，内装式电机3带动主轴2进行高速旋转，在加工时由于受到削力的反作用，主轴2会产生一定的振幅，电涡流传感器41将接受到的信号经过放大整形电路46后输送至内嵌式处理器42中，将该信号与输入面板43输入的设定值进行比较，如果振动幅度超过设定值，则内嵌式处理器42则将信号反馈至报警装置44，报警装置44发出警报示意工作人员停止工作，实现了主轴2工作性能的实时监测，主轴冷却油通道51和电机冷却油通道52能够分别防止主轴2和内装式电机3温度过高而损坏。

上述实施例是对本实用新型的说明，不是对本实用新型的限定，任何对本实用新型简单变换后的方案均属于本实用新型的保护范围。

Claims (5)

1.一种高效智能主轴，其特征在于：包括壳体(1)、主轴(2)、内装式电机(3)、电涡流传感器(41)、嵌入式处理器(42)、输入面板(43)和报警装置(44)，所述主轴(2)安装于壳体(1)内，主轴(2)的一端安装有电涡流传感器(41)和夹刀机构(21)，所述电涡流传感器(41)与嵌入式处理器(42)相连接，所述输入面板(43)与嵌入式处理器(42)相连接，所述报警装置(44)与嵌入式处理器(42)相连接，所述主轴(2)周围布置有主轴冷却油通道(51)，所述内装式电机(3)周围布置有电机冷却油通道(52)。

2.如权利要求1所述的一种高效智能主轴，其特征在于：所述主轴冷却油通道(51)为直线型通道，主轴冷却油通道(51)呈环形阵列分布于主轴(2)的周围，所述电机冷却油通道(52)为螺线型通道，电机冷却油通道(52)缠绕于内装式电机(3)的表面。

3.如权利要求1所述的一种高效智能主轴，其特征在于：所述夹刀机构(21)安装于电涡流传感器(41)的前端，所述主轴(2)的末端安装有轴承座(6)，所述轴承座(6)内设有润滑系统(61)。

4.如权利要求1所述的一种高效智能主轴，其特征在于：所述壳体(1)内还安装有温度传感器(45)，所述温度传感器(45)与嵌入式处理器(42)相连接，电涡流传感器(41)与温度传感器(45)均通过放大整形电路(46)与嵌入式处理器(42)相连接。

5.如权利要求1所述的一种高效智能主轴，其特征在于：所述电涡流传感器(41)、嵌入式处理器(42)和报警装置(44)安装于壳体(1)内部，所述输入面板(43)安装于壳体(1)外部。