一种带减速装置的闭环控制伺服驱动电主轴的制作方法
【技术领域】
[0001]本实用新型属于数控加工技术领域，特别涉及一种带减速装置的闭环控制伺服驱动电主轴。
【背景技术】
[0002]现有中小型数控加工中心电主轴主要由心轴、转子、定子、轴承和冷却系统等组成，采用交流变频调速和矢量控制，转速相对较高，但是由于输出扭矩较小，在低速大转矩加工领域受到限制；并且由于电机自身无可控转矩，运转过程中不能准确控制主轴的旋转和启停位置，加工工件时只能实现刀具旋转时的加工，无法实现特定刀具定向定角度加工，对于尖角存在加工盲区。虽然有些加工中心的电主轴安装了码盘和编码器，能够实现快速准停，但是不能实现心轴旋转角度的闭环控制，心轴的角度精度较差，无法满足高精度加工要求。另外，由于心轴外部设置有定子和转子等结构，不但结构复杂，而且运转时还会产生大量热量，引起电主轴温升，影响电主轴性能，虽然通过增加冷却措施可以降低部分主轴温升，但是也使电主轴结构更加复杂化，并且大大增加了电主轴的生产制造及使用成本。
【发明内容】
[0003]本实用新型的目的在于克服现有技术的不足，提供一种结构简单，加工制造方便，成本低的闭环控制伺服驱动电主轴，不仅能够实现较大扭矩输出，满足低速大转矩的加工需求，而且能够实现高精度的角度控制，满足高精度加工要求，还能够有效解决由于定转子发热而影响电主轴性能等问题。
[0004]为了解决上述技术问题，本实用新型是通过以下技术方案实现的:一种带减速装置的闭环控制伺服驱动电主轴，由心轴、支承轴承、伺服电机、减速机、角度反馈编码器、编码器读数头以及套筒组成，用于安装刀具的心轴位于套筒内部，并通过减速机与伺服电机联接；心轴两端分别设有支承轴承；心轴上安装有角度反馈编码器，并在套筒的对应位置设置有编码器读数头。
[0005]上述一种带减速装置的闭环控制伺服驱动电主轴，所述心轴与减速机的输出轴之间通过联轴器联接。
[0006]上述一种带减速装置的闭环控制伺服驱动电主轴，所述支承轴承为角接触球轴承。
[0007]上述一种带减速装置的闭环控制伺服驱动电主轴，所述角接触球轴承在心轴两端的数量分别为两个。
[0008]与现有技术相比，本实用新型的有益效果在于:
[0009]1.本实用新型结构简单，加工制造方便，成本低；
[0010]2.通过加装减速机对伺服电机减速实现了大扭矩输出，满足低速大转矩的加工需求；
[0011]3.通过在输出端加装角度反馈编码器实现心轴旋转角度的闭环控制，能够准确控制主轴的旋转和启停位置，可以完成特定刀具定向定角度加工；
[0012]4.心轴两端的四个角接触球轴承，能够为心轴提供较大的轴向约束力，减小心轴的径向跳动，提尚其刚性，保证主轴的尚精度要求；
[0013]5.心轴外侧无定转子结构，伺服驱动过程中，不会由于定转子发热而引起主轴温升，有利于保持电主轴性能。
【附图说明】
[0014]图1是本实用新型的结构示意图。
【具体实施方式】
[0015]下面结合附图与【具体实施方式】对本实用新型作进一步详细描述。
[0016]如图1所示，本实用新型的一种带减速装置的闭环控制伺服驱动电主轴，由伺服电机1、减速机2、联轴器3、心轴4、角接触球轴承5、角度反馈编码器6、编码器读数头7以及套筒8组成，心轴4位于套筒8的内部，并通过减速机2与伺服电机I联接，并且心轴4与减速机2的输出轴之间通过联轴器3联接；为减小心轴4的径向跳动，提高其刚性，心轴4两端分别设有两个角接触球轴承5 ;心轴4上安装有角度反馈编码器6，并对应于角度反馈编码器6，在套筒8上设置有编码器读数头7。
[0017]本实用新型结构简单，加工制造方便，能够实现大扭矩输出，并且还能够实现整个伺服系统的闭环控制，达到高精度的角度定位，装夹尖角刀具或其他成型刀具通过轴向往复运动可以进行类似拉削、插削等特殊要求的加工，实现拐角处清根或成型面加工，应用范围广。
[0018]尽管上文对本实用新型进行了详细说明，但是本实用新型不限于此，本领域技术人员可以根据本实用新型的原理进行各种修改。因此，凡按照本实用新型原理所作的修改，都应当理解为落入本实用新型的保护范围。
【主权项】
1.一种带减速装置的闭环控制伺服驱动电主轴，其特征在于，由心轴、支承轴承、伺服电机、减速机、角度反馈编码器、编码器读数头以及套筒组成，用于安装刀具的心轴位于套筒内部，并通过减速机与伺服电机联接；心轴两端分别设有支承轴承；心轴上安装有角度反馈编码器，并在套筒的对应位置设置有编码器读数头。
2.根据权利要求1所述的一种带减速装置的闭环控制伺服驱动电主轴，其特征在于，所述心轴与减速机的输出轴之间通过联轴器联接。
3.根据权利要求1或2所述的一种带减速装置的闭环控制伺服驱动电主轴，其特征在于，所述支承轴承为角接触球轴承。
4.根据权利要求3所述的一种带减速装置的闭环控制伺服驱动电主轴，其特征在于，所述角接触球轴承在心轴两端的数量分别为两个。
【专利摘要】本实用新型属于数控加工技术领域，特别涉及一种带减速装置的闭环控制伺服驱动电主轴。由心轴、支承轴承、伺服电机、减速机、角度反馈编码器、编码器读数头以及套筒组成，用于安装刀具的心轴位于套筒内部，并通过减速机与伺服电机联接；心轴两端分别设有支承轴承；心轴上安装有角度反馈编码器，并在套筒的对应位置设置有编码器读数头。本实用新型结构简单，加工制造方便，成本低，不但能够实现低速大扭矩输出，还能够实现整个伺服系统的闭环控制达到高精度的角度定位，并且不会由于定转子发热而引起主轴温升，精度高，性能稳定。
【IPC分类】B23B19-02, B23Q5-10
【公开号】CN204413166
【申请号】CN201520000519
【发明人】邓宇, 王岱
【申请人】北京精雕科技集团有限公司
【公开日】2015年6月24日
【申请日】2015年1月4日