CN219357951U - 一种加工中心机用高速高精度主轴机构 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种加工中心机用高速高精度主轴机构，包括主轴组件、内置电动机和外壳，所述主轴组件的外侧设置有防偏组件，所述外壳的内侧设置有冷却组件。本实用新型通过增加防偏组件和冷却组件，当内置电机定子和电机转子的回转中心即将发生偏心现象时，活动筒内的磁流变胶靠近磁块，磁流变液在磁场的作用下阻尼力增强，从而对内置电动机起到一个反偏心方向的力，避免内置电机定子和电机转子的回转中心容易发生偏心现象，从而提高高速电主轴单元的回转精度，冷却液在冷却套内流通，从而对前轴承、内置电动机和后轴承进行冷却，同时导热管可以将外壳内的热量快速向外导出，避免主轴机构内温度过高，提高该主轴机构的加工精度。

Description

一种加工中心机用高速高精度主轴机构

技术领域

本实用新型涉及加工中心机主轴技术领域，具体为一种加工中心机用高速高精度主轴机构。

背景技术

加工中心机的主轴机构是加工中心机的核心零部件，加工中心机的主轴机构分为机械主轴单元和电主轴单元，从加工场景上来看，机械主轴单元更加适合重载切削，电主轴更适合于高速切削，加工中心机床配备了程序，人们可以按照工序的不同调整转速、进给量和刀具的运动轨迹，并且可以变换不同的刀具来完成工件的钻削、铣削或镗削，从而使生产效率大大提高。

现有技术中，如中国专利号为：CN213827038U的“一种高速高精度的加工中心机主轴机构”，包括主轴本体、套筒组件，所述主轴本体设置在套筒组件内；所述主轴本体由内至外包括主轴、内隔套、外隔套，所述内隔套、外隔套之间形成了上轴承室，所述上轴承室内装配有上轴承组；所述上轴承组包括4个轴承，所述轴承两两一组背对背组配并且分别位于上轴承室的上、下部；所述主轴中下部与套筒组件下部之间形成了下轴承室，所述下轴承室内装配有下轴承组，所述下轴承组包括2个轴承，2个所述轴承为一组背对背组配并且安装在下轴承室下部。

但由于电主轴在高速运行过程中，随着转速的提高，转子表面将产生不平衡磁拉力，内置电机定子和转子的回转中心容易发生偏心现象，从而影响高速电主轴单元的回转精度；同时电主轴在高速运行过程中，电主轴单元内温度升高，容易引起主轴热变形，导致加工精度降低，针对上述问题，提出一种加工中心机用高速高精度主轴机构。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种加工中心机用高速高精度主轴机构，以解决上述背景技术提出的问题。

为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：一种加工中心机用高速高精度主轴机构，包括主轴组件、内置电动机和外壳，所述主轴组件的外侧设置有防偏组件，所述外壳的内侧设置有冷却组件，所述主轴组件包括主轴、前端盖、前轴承座、后轴承座、轴承二和后盖，所述主轴的一端设置有多个固定螺母，且所述主轴的另一端与后盖的一端固定安装，所述防偏组件包括外框、弹性环、内环和连接弹簧，所述外框的一端内侧与弹性环的两端固定连接，且所述外框的另一端与内环的两端固定安装，所述内环的内侧均匀设置有若干个磁块，所述外框的内侧均匀设置有若干个活动筒，且所述活动筒通过连接弹簧和磁块的一端活动连接，所述弹性环的内侧均匀设置有若干个弹簧，所述冷却组件包括冷却套，所述冷却套的外侧均匀固定连接有多个导热管，且所述冷却套的内侧均匀固定连接有多个冷却块。

优选的，所述冷却套的外侧与外壳的内侧固定安装，所述弹簧的一端与外框的内侧固定连接，弹簧和弹性环起到缓冲作用，冷却液在冷却套内流通，从而对前轴承、内置电动机和后轴承进行冷却。

优选的，所述内置电动机包括电机定子、电机转子、转子衬套和后挡轴环，所述转子衬套的一端设置有多个定位销钉，定位销钉用于对转子衬套进行定位和固定。

优选的，所述转子衬套的一端与后挡轴环的一端固定安装，所述电机转子的外侧与电机定子的内侧活动安装，后挡轴环用于固定转子衬套。

优选的，所述主轴的一端对称设置有轴承一，所述轴承一的一端与前端盖的一端活动安装，所述轴承一的另一端与前轴承座的一端活动安装，前轴承座用于固定轴承一。

优选的，所述主轴的外侧套接有轴套，所述后轴承座的一端设置有后轴套，轴套对主轴起到防护效果。

优选的，所述轴承二的一端与后轴套的一端活动安装，且所述轴承二的另一端与后盖的一端固定安装，后盖和前端盖用于固定主轴。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：

1、本实用新型中，通过增加防偏组件，当内置电机定子和电机转子的回转中心即将发生偏心现象时，外框受到挤压向内侧发生形变，活动筒内的磁流变胶靠近磁块，磁流变胶的力学性能在外加磁场的作用下可以迅速发生变化，磁流变液在磁场的作用下阻尼力增强，从而对内置电动机起到一个反偏心方向的力，避免内置电机定子和电机转子的回转中心容易发生偏心现象，从而提高高速电主轴单元的回转精度。

2、本实用新型中，通过增加冷却组件，冷却液在冷却套内流通，从而对前轴承、内置电动机和后轴承进行冷却，同时导热管可以将外壳内的热量快速向外导出，避免主轴机构内温度过高，提高该主轴机构的加工精度。

附图说明

图1为本实用新型一种加工中心机用高速高精度主轴机构部分剖视的剖视图；

图2为本实用新型一种加工中心机用高速高精度主轴机构的防偏组件的侧视图；

图3为本实用新型一种加工中心机用高速高精度主轴机构的防偏组件的剖视图；

图4为本实用新型一种加工中心机用高速高精度主轴机构的图3中A处的细节放大图。

图中：

1、主轴组件；2、防偏组件；3、冷却组件；4、内置电动机；5、外壳；11、主轴；12、固定螺母；13、前端盖；14、轴承一；15、轴套；16、前轴承座；17、后轴承座；18、后轴套；19、轴承二；20、后盖；21、外框；22、弹簧；23、弹性环；24、内环；25、磁块；26、活动筒；27、连接弹簧；31、冷却块；32、导热管；33、冷却套；41、电机定子；42、电机转子；43、转子衬套；44、定位销钉；45、后挡轴环。

具体实施方式

为了能够更清楚地理解本实用新型的上述目的、特征和优点，下面结合附图和实施例对本实用新型做进一步说明。需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本实用新型，但是，本实用新型还可以采用不同于在此描述的其他方式来实施，因此，本实用新型并不限于下面公开说明书的具体实施例的限制。

请参阅图1-4，本实用新型提供一种技术方案：一种加工中心机用高速高精度主轴机构，包括主轴组件1、内置电动机4和外壳5，主轴组件1的外侧设置有防偏组件2，外壳5的内侧设置有冷却组件3，主轴组件1包括主轴11、前端盖13、前轴承座16、后轴承座17、轴承二19和后盖20，主轴11的一端设置有多个固定螺母12，且主轴11的另一端与后盖20的一端固定安装，防偏组件2包括外框21、弹性环23、内环24和连接弹簧27，外框21的一端内侧与弹性环23的两端固定连接，且外框21的另一端与内环24的两端固定安装，内环24的内侧均匀设置有若干个磁块25，外框21的内侧均匀设置有若干个活动筒26，且活动筒26通过连接弹簧27和磁块25的一端活动连接，弹性环23的内侧均匀设置有若干个弹簧22，冷却组件3包括冷却套33，冷却套33的外侧均匀固定连接有多个导热管32，且冷却套33的内侧均匀固定连接有多个冷却块31。

如图1-3所示：冷却套33的外侧与外壳5的内侧固定安装，弹簧22的一端与外框21的内侧固定连接，弹簧22和弹性环23起到缓冲作用，冷却液在冷却套33内流通，从而对前轴承、内置电动机4和后轴承进行冷却。

如图1所示：内置电动机4包括电机定子41、电机转子42、转子衬套43和后挡轴环45，转子衬套43的一端设置有多个定位销钉44，定位销钉44用于对转子衬套43进行定位和固定。

如图1所示：转子衬套43的一端与后挡轴环45的一端固定安装，电机转子42的外侧与电机定子41的内侧活动安装，后挡轴环45用于固定转子衬套43。

如图1所示：主轴11的一端对称设置有轴承一14，轴承一14的一端与前端盖13的一端活动安装，轴承一14的另一端与前轴承座16的一端活动安装，前轴承座16用于固定轴承一14。

如图1所示：主轴11的外侧套接有轴套15，后轴承座17的一端设置有后轴套18，轴套15对主轴11起到防护效果。

如图1所示：轴承二19的一端与后轴套18的一端活动安装，且轴承二19的另一端与后盖20的一端固定安装，后盖20和前端盖13用于固定主轴11。

本装置的使用方法及工作原理：该主轴机构通过增加防偏组件2和冷却组件3；当电主轴高速运转时，内置电动机4外侧触碰到外框21，外框21具有微弹性和耐高温的特性，当内置电机定子41和电机转子42的回转中心即将发生偏心现象时，外框21受到挤压向内侧发生形变，弹簧22和弹性环23起到缓冲作用，活动筒26内设置有磁流变胶，活动筒26和磁块25之间通过多个连接弹簧27进行活动连接，活动筒26靠近磁块25，磁流变胶的力学性能在外加磁场的作用下可以迅速发生变化，磁流变液在磁场的作用下阻尼力增强，从而对内置电动机4起到一个反偏心方向的力，避免内置电机定子41和电机转子42的回转中心容易发生偏心现象，从而提高高速电主轴单元的回转精度；

冷却组件3由冷却套33、冷却块31和导热管32组成，冷却液在冷却套33内流通，从而对前轴承、内置电动机4和后轴承进行冷却，同时导热管32可以将外壳5内的热量快速向外导出，避免主轴机构内温度过高，提高该主轴机构的加工精度。

尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换，凡在本实用新型的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种加工中心机用高速高精度主轴机构，包括主轴组件(1)、内置电动机(4)和外壳(5)，其特征在于：所述主轴组件(1)的外侧设置有防偏组件(2)，所述外壳(5)的内侧设置有冷却组件(3)，所述主轴组件(1)包括主轴(11)、前端盖(13)、前轴承座(16)、后轴承座(17)、轴承二(19)和后盖(20)，所述主轴(11)的一端设置有多个固定螺母(12)，且所述主轴(11)的另一端与后盖(20)的一端固定安装，所述防偏组件(2)包括外框(21)、弹性环(23)、内环(24)和连接弹簧(27)，所述外框(21)的一端内侧与弹性环(23)的两端固定连接，且所述外框(21)的另一端与内环(24)的两端固定安装，所述内环(24)的内侧均匀设置有若干个磁块(25)，所述外框(21)的内侧均匀设置有若干个活动筒(26)，且所述活动筒(26)通过连接弹簧(27)和磁块(25)的一端活动连接，所述弹性环(23)的内侧均匀设置有若干个弹簧(22)，所述冷却组件(3)包括冷却套(33)，所述冷却套(33)的外侧均匀固定连接有多个导热管(32)，且所述冷却套(33)的内侧均匀固定连接有多个冷却块(31)。

2.根据权利要求1所述的加工中心机用高速高精度主轴机构，其特征在于：所述冷却套(33)的外侧与外壳(5)的内侧固定安装，所述弹簧(22)的一端与外框(21)的内侧固定连接。

3.根据权利要求1所述的加工中心机用高速高精度主轴机构，其特征在于：所述内置电动机(4)包括电机定子(41)、电机转子(42)、转子衬套(43)和后挡轴环(45)，所述转子衬套(43)的一端设置有多个定位销钉(44)。

4.根据权利要求3所述的加工中心机用高速高精度主轴机构，其特征在于：所述转子衬套(43)的一端与后挡轴环(45)的一端固定安装，所述电机转子(42)的外侧与电机定子(41)的内侧活动安装。

5.根据权利要求1所述的加工中心机用高速高精度主轴机构，其特征在于：所述主轴(11)的一端对称设置有轴承一(14)，所述轴承一(14)的一端与前端盖(13)的一端活动安装，所述轴承一(14)的另一端与前轴承座(16)的一端活动安装。

6.根据权利要求1所述的加工中心机用高速高精度主轴机构，其特征在于：所述主轴(11)的外侧套接有轴套(15)，所述后轴承座(17)的一端设置有后轴套(18)。

7.根据权利要求6所述的加工中心机用高速高精度主轴机构，其特征在于：所述轴承二(19)的一端与后轴套(18)的一端活动安装，且所述轴承二(19)的另一端与后盖(20)的一端固定安装。