CN211071848U - 一种双力矩电机驱动的u型摆动主轴 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种双力矩电机驱动的U型摆动主轴，属于机械加工设备技术领域，包括电主轴和主轴转座，电主轴固定在主轴转座上，其特征在于：还包括第一U型支架和第二U型支架，第一U型支架上固定有第一轴承外支撑套、第一轴承外圈和第一力矩电机定子，第二U型支架上固定有第二轴承外支撑套、第二轴承外圈和第二力矩电机定子，主轴转座的一侧固定有第一轴承内圈、第一轴承内支撑套、第一力矩电机支撑套和第一力矩电机转子，另一侧固定有第二轴承内圈、第二轴承内支撑套、第二力矩电机支撑套和第二力矩电机转子。本实用新型采用双力矩电机传动，传动链中无反向间隙，能够有效提高加工零件的精度，极大的减小维护成本。
Description
技术领域
本实用新型涉及到机械加工设备技术领域，尤其涉及一种双力矩电机驱动的U型摆动主轴。
背景技术
在卧式五轴加工中心中，需要使机床主轴做A向摆动，这样就能够与机床X轴、Y轴、Z轴和B轴一起进行五轴五联动运动，从而实现零件的五轴五联动加工。
现有技术的摆动主轴，通常由蜗轮蜗杆传动，通过蜗轮蜗杆带动主轴摆动。这种摆动主轴转速较低，无法满足动态特性要求高的航空航天类零件的加工要求。而且，蜗轮蜗杆传动存在间隙。进行加工时，反向时会留下痕迹，增大表面粗糙度。此外，蜗轮蜗杆长期运转磨损后，间隙会变大，从而造成加工零件的精度下降。
公开号为CN 109648375A，公开日为2019年04月19日的中国专利文献公开了一种多电机驱动的摆动主轴，包括支撑架、安装支架和主轴转座，所述安装支架内固定设置有转动轴承，所述主轴固定设置于主轴转座内，其特征在于：所述主轴转座的两侧对称设置有连接耳轴，所述连接耳轴与转动轴承相连，所述安装之间的两侧均设置有转动电机，所述转动电机与连接耳轴之间通过相互配合的花键槽和花键轴相连；所述支撑架上设置有阶梯孔，所述阶梯孔内固定设置有平面轴承，所述安装支架安装于平面轴承上；所述安装支架的的外圆周上设置有蜗轮，支撑架上设置有旋转电机，所述旋转电机的输出轴上设置有与蜗轮相适配的蜗杆；所述支撑架与安装支架之间设置有角度传感器，所述安装支架与主轴转座之间设置有姿态传感器。
该专利文献公开的摆动主轴，通过转动电机同时旋转带动主轴转座摆动旋转，通过蜗轮蜗杆带动安装支架旋转，从而实现任意角度的快速调节，动力传输更快，提高了主轴转座的调节效率，满足主轴转座的快速加工要求，但是，仍然需要蜗轮蜗杆传动，加工过程中，反向时还是会留下痕迹，增大表面粗糙度；蜗轮蜗杆长期运转磨损大，间隙会变大，致使零件的加工精度低。
实用新型内容
本实用新型为了克服上述现有技术的缺陷，提供一种双力矩电机驱动的U型摆动主轴，本实用新型采用双力矩电机传动，驱动扭矩增加一倍，使摆动主轴的动态性能更好，响应更快，且传动链中无反向间隙，能够有效提高加工零件的精度，极大的减小维护成本。
本实用新型通过下述技术方案实现：
一种双力矩电机驱动的U型摆动主轴，包括电主轴和主轴转座，电主轴固定在主轴转座上，其特征在于：还包括设置在主轴转座一侧的第一U型支架和设置在主轴转座另一侧的第二U型支架，所述第一U型支架上固定有第一轴承外支撑套、第一轴承外圈和第一力矩电机定子，所述第二U型支架上固定有第二轴承外支撑套、第二轴承外圈和第二力矩电机定子，所述主轴转座的一侧固定有第一轴承内圈、第一轴承内支撑套、第一力矩电机支撑套和第一力矩电机转子，主轴转座的另一侧固定有第二轴承内圈、第二轴承内支撑套、第二力矩电机支撑套和第二力矩电机转子，所述主轴转座与第一U型支架和第二U型支架配合形成回转运动。
所述第二U型支架上固定有圆光栅尺。
所述第一轴承外圈设置在第一轴承外支撑套上，第一轴承内圈设置在第一轴承内支撑套上。
所述第二轴承外圈设置在第二轴承外支撑套上，第二轴承内圈设置在第二轴承内支撑套上。
所述第一力矩电机转子设置在第一力矩电机支撑套上，第二力矩电机转子设置在第二力矩电机支撑套上。
本实用新型的工作原理如下：
使用时，通过双力矩电机驱动主轴转座转动，通过设置在主轴转座一侧的第一U型支架和设置在主轴转座另一侧的第二U型支架，形成双边支撑，支撑刚性更好，使得主轴转座的受力更加平衡，保障主轴转座的稳定性，避免其在工作过程中发生晃动，利于提高加工可靠性和加工精度。采用力矩电机传动，传动链中无反向间隙，能够有效提高加工零件的精度，而且，采用力矩电机传动，较蜗轮蜗杆传动而言，没有较蜗轮蜗杆的磨损，能够有效降低维护成本。
本实用新型的有益效果主要表现在以下方面：
1、本实用新型，第一U型支架上固定有第一轴承外支撑套、第一轴承外圈和第一力矩电机定子，第二U型支架上固定有第二轴承外支撑套、第二轴承外圈和第二力矩电机定子，主轴转座的一侧固定有第一轴承内圈、第一轴承内支撑套、第一力矩电机支撑套和第一力矩电机转子，主轴转座的另一侧固定有第二轴承内圈、第二轴承内支撑套、第二力矩电机支撑套和第二力矩电机转子，主轴转座与第一U型支架和第二U型支架配合形成回转运动，通过双力矩电机驱动主轴转座转动，通过设置在主轴转座一侧的第一U型支架和设置在主轴转座另一侧的第二U型支架，形成双边支撑，支撑刚性更好，使得主轴转座的受力更加平衡，保障主轴转座的稳定性，避免其在工作过程中发生晃动；较现有技术而言，通过采用双力矩电机传动，驱动扭矩增加了一倍，使摆动主轴的动态性能更好，响应更快，且传动链中无反向间隙，能够有效提高加工零件的精度，极大的减小维护成本。
2、本实用新型，第二U型支架上固定有圆光栅尺，能够对A轴精度进行闭环检测，提高了A轴的定位精度和重复定位精度，进而有利于提高零件的加工精度。
3、本实用新型，第一力矩电机转子设置在第一力矩电机支撑套上，第二力矩电机转子设置在第二力矩电机支撑套上，通过力矩电机支撑套能够为力矩电机转子提供良好的支撑，保障力矩电机的工作稳定性。
附图说明
下面将结合说明书附图和具体实施方式对本实用新型作进一步的具体说明，其中：
图1为本实用新型的结构示意图；
图中标记：1、电主轴，2、主轴转座，3、第一U型支架，4、第二U型支架，5、第一轴承外支撑套，6、第一轴承外圈，7、第一力矩电机定子，8、第二轴承外支撑套，9、第二轴承外圈，10、第二力矩电机定子，11、第一轴承内圈，12、第一轴承内支撑套，13、第一力矩电机支撑套，14、第一力矩电机转子，15、第二轴承内圈，16、第二轴承内支撑套，17、第二力矩电机支撑套，18、第二力矩电机转子，19、圆光栅尺。
具体实施方式
实施例1
参见图1，一种双力矩电机驱动的U型摆动主轴，包括电主轴1和主轴转座2，电主轴1固定在主轴转座2上，还包括设置在主轴转座2一侧的第一U型支架3和设置在主轴转座2另一侧的第二U型支架4，所述第一U型支架3上固定有第一轴承外支撑套5、第一轴承外圈6和第一力矩电机定子7，所述第二U型支架4上固定有第二轴承外支撑套8、第二轴承外圈9和第二力矩电机定子10，所述主轴转座2的一侧固定有第一轴承内圈11、第一轴承内支撑套12、第一力矩电机支撑套13和第一力矩电机转子14，主轴转座2的另一侧固定有第二轴承内圈15、第二轴承内支撑套16、第二力矩电机支撑套17和第二力矩电机转子18，所述主轴转座2与第一U型支架3和第二U型支架4配合形成回转运动。
本实施例为最基本的实施方式，第一U型支架3上固定有第一轴承外支撑套5、第一轴承外圈6和第一力矩电机定子7，第二U型支架4上固定有第二轴承外支撑套8、第二轴承外圈9和第二力矩电机定子10，主轴转座2的一侧固定有第一轴承内圈11、第一轴承内支撑套12、第一力矩电机支撑套13和第一力矩电机转子14，主轴转座2的另一侧固定有第二轴承内圈15、第二轴承内支撑套16、第二力矩电机支撑套17和第二力矩电机转子18，主轴转座2与第一U型支架3和第二U型支架4配合形成回转运动，通过双力矩电机驱动主轴转座2转动，通过设置在主轴转座2一侧的第一U型支架3和设置在主轴转座2另一侧的第二U型支架4，形成双边支撑，支撑刚性更好，使得主轴转座2的受力更加平衡，保障主轴转座2的稳定性，避免其在工作过程中发生晃动；较现有技术而言，通过采用双力矩电机传动，驱动扭矩增加了一倍，使摆动主轴的动态性能更好，响应更快，且传动链中无反向间隙，能够有效提高加工零件的精度，极大的减小维护成本。
实施例2
参见图1，一种双力矩电机驱动的U型摆动主轴，包括电主轴1和主轴转座2，电主轴1固定在主轴转座2上，还包括设置在主轴转座2一侧的第一U型支架3和设置在主轴转座2另一侧的第二U型支架4，所述第一U型支架3上固定有第一轴承外支撑套5、第一轴承外圈6和第一力矩电机定子7，所述第二U型支架4上固定有第二轴承外支撑套8、第二轴承外圈9和第二力矩电机定子10，所述主轴转座2的一侧固定有第一轴承内圈11、第一轴承内支撑套12、第一力矩电机支撑套13和第一力矩电机转子14，主轴转座2的另一侧固定有第二轴承内圈15、第二轴承内支撑套16、第二力矩电机支撑套17和第二力矩电机转子18，所述主轴转座2与第一U型支架3和第二U型支架4配合形成回转运动。
所述第二U型支架4上固定有圆光栅尺19。
本实施例为一较佳实施方式，第二U型支架4上固定有圆光栅尺19，能够对A轴精度进行闭环检测，提高了A轴的定位精度和重复定位精度，进而有利于提高零件的加工精度。
实施例3
参见图1，一种双力矩电机驱动的U型摆动主轴，包括电主轴1和主轴转座2，电主轴1固定在主轴转座2上，还包括设置在主轴转座2一侧的第一U型支架3和设置在主轴转座2另一侧的第二U型支架4，所述第一U型支架3上固定有第一轴承外支撑套5、第一轴承外圈6和第一力矩电机定子7，所述第二U型支架4上固定有第二轴承外支撑套8、第二轴承外圈9和第二力矩电机定子10，所述主轴转座2的一侧固定有第一轴承内圈11、第一轴承内支撑套12、第一力矩电机支撑套13和第一力矩电机转子14，主轴转座2的另一侧固定有第二轴承内圈15、第二轴承内支撑套16、第二力矩电机支撑套17和第二力矩电机转子18，所述主轴转座2与第一U型支架3和第二U型支架4配合形成回转运动。
所述第二U型支架4上固定有圆光栅尺19。
所述第一轴承外圈6设置在第一轴承外支撑套5上，第一轴承内圈11设置在第一轴承内支撑套12上。
所述第二轴承外圈9设置在第二轴承外支撑套8上，第二轴承内圈15设置在第二轴承内支撑套16上。
本实施例为又一较佳实施方式。
实施例4
参见图1，一种双力矩电机驱动的U型摆动主轴，包括电主轴1和主轴转座2，电主轴1固定在主轴转座2上，还包括设置在主轴转座2一侧的第一U型支架3和设置在主轴转座2另一侧的第二U型支架4，所述第一U型支架3上固定有第一轴承外支撑套5、第一轴承外圈6和第一力矩电机定子7，所述第二U型支架4上固定有第二轴承外支撑套8、第二轴承外圈9和第二力矩电机定子10，所述主轴转座2的一侧固定有第一轴承内圈11、第一轴承内支撑套12、第一力矩电机支撑套13和第一力矩电机转子14，主轴转座2的另一侧固定有第二轴承内圈15、第二轴承内支撑套16、第二力矩电机支撑套17和第二力矩电机转子18，所述主轴转座2与第一U型支架3和第二U型支架4配合形成回转运动。
所述第二U型支架4上固定有圆光栅尺19。
所述第一轴承外圈6设置在第一轴承外支撑套5上，第一轴承内圈11设置在第一轴承内支撑套12上。
所述第二轴承外圈9设置在第二轴承外支撑套8上，第二轴承内圈15设置在第二轴承内支撑套16上。
所述第一力矩电机转子14设置在第一力矩电机支撑套13上，第二力矩电机转子18设置在第二力矩电机支撑套17上。
本实施例为最佳实施方式，第一U型支架3上固定有第一轴承外支撑套5、第一轴承外圈6和第一力矩电机定子7，第二U型支架4上固定有第二轴承外支撑套8、第二轴承外圈9和第二力矩电机定子10，主轴转座2的一侧固定有第一轴承内圈11、第一轴承内支撑套12、第一力矩电机支撑套13和第一力矩电机转子14，主轴转座2的另一侧固定有第二轴承内圈15、第二轴承内支撑套16、第二力矩电机支撑套17和第二力矩电机转子18，主轴转座2与第一U型支架3和第二U型支架4配合形成回转运动，通过双力矩电机驱动主轴转座2转动，通过设置在主轴转座2一侧的第一U型支架3和设置在主轴转座2另一侧的第二U型支架4，形成双边支撑，支撑刚性更好，使得主轴转座2的受力更加平衡，保障主轴转座2的稳定性，避免其在工作过程中发生晃动；较现有技术而言，通过采用双力矩电机传动，驱动扭矩增加了一倍，使摆动主轴的动态性能更好，响应更快，且传动链中无反向间隙，能够有效提高加工零件的精度，极大的减小维护成本。
第二U型支架4上固定有圆光栅尺19，能够对A轴精度进行闭环检测，提高了A轴的定位精度和重复定位精度，进而有利于提高零件的加工精度。
第一力矩电机转子14设置在第一力矩电机支撑套13上，第二力矩电机转子18设置在第二力矩电机支撑套17上，通过力矩电机支撑套能够为力矩电机转子提供良好的支撑，保障力矩电机的工作稳定性。
Claims (5)
1.一种双力矩电机驱动的U型摆动主轴，包括电主轴（1）和主轴转座（2），电主轴（1）固定在主轴转座（2）上，其特征在于：还包括设置在主轴转座（2）一侧的第一U型支架（3）和设置在主轴转座（2）另一侧的第二U型支架（4），所述第一U型支架（3）上固定有第一轴承外支撑套（5）、第一轴承外圈（6）和第一力矩电机定子（7），所述第二U型支架（4）上固定有第二轴承外支撑套（8）、第二轴承外圈（9）和第二力矩电机定子（10），所述主轴转座（2）的一侧固定有第一轴承内圈（11）、第一轴承内支撑套（12）、第一力矩电机支撑套（13）和第一力矩电机转子（14），主轴转座（2）的另一侧固定有第二轴承内圈（15）、第二轴承内支撑套（16）、第二力矩电机支撑套（17）和第二力矩电机转子（18），所述主轴转座（2）与第一U型支架（3）和第二U型支架（4）配合形成回转运动。
2.根据权利要求1所述的一种双力矩电机驱动的U型摆动主轴，其特征在于：所述第二U型支架（4）上固定有圆光栅尺（19）。
3.根据权利要求1所述的一种双力矩电机驱动的U型摆动主轴，其特征在于：所述第一轴承外圈（6）设置在第一轴承外支撑套（5）上，第一轴承内圈（11）设置在第一轴承内支撑套（12）上。
4.根据权利要求1所述的一种双力矩电机驱动的U型摆动主轴，其特征在于：所述第二轴承外圈（9）设置在第二轴承外支撑套（8）上，第二轴承内圈（15）设置在第二轴承内支撑套（16）上。
5.根据权利要求1所述的一种双力矩电机驱动的U型摆动主轴，其特征在于：所述第一力矩电机转子（14）设置在第一力矩电机支撑套（13）上，第二力矩电机转子（18）设置在第二力矩电机支撑套（17）上。
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Cited By (1)
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|---|---|---|---|---|
| CN117277706A (zh) * | 2023-11-23 | 2023-12-22 | 四川普什宁江机床有限公司 | 一种双力矩电机相位差消除方法 |
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2019
- 2019-12-04 CN CN201922142943.9U patent/CN211071848U/zh active Active
Cited By (2)
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| CN117277706A (zh) * | 2023-11-23 | 2023-12-22 | 四川普什宁江机床有限公司 | 一种双力矩电机相位差消除方法 |
| CN117277706B (zh) * | 2023-11-23 | 2024-02-23 | 四川普什宁江机床有限公司 | 一种双力矩电机相位差消除方法 |
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