一种紧凑型电主轴制造技术

本发明专利技术提供一种紧凑型电主轴，包括：芯轴、前轴承组件、主轴电机、后轴承组件、套筒、刀具；所述前轴承组件包括：前轴承座、密封盖、前轴承和前轴承压盖；所述主轴电机包括：定子、转子、电机水套；所述后轴承组件包括：后轴承、后轴承座和后轴承压盖；还包括：冷却剂流道，所述冷却剂流道包括：第一冷却流道；第二冷却流道；第三冷却流道；第四冷却流道；本发明专利技术通过环绕设置于所述前轴承组件的冷却剂流道，冷却剂流道结合转子和定子外围的前轴承冷却沟槽及冷却螺旋沟槽，实现对整个前轴承组件以及芯轴的冷却，避免了电主轴系统“外冷内热”，轴芯轴向产生热变形等问题的发生，进一步增加了机床加工精度。

A compact electric spindle

【技术实现步骤摘要】
一种紧凑型电主轴
本专利技术涉及机床加工领域，尤其涉及一种紧凑型电主轴。
技术介绍
大量研究与生产实践表明，在现代机械制造误差中，热变形引起的误差达50％，而在高速高精密加工中，该比例更高达60％～80％。电主轴作为高速高精密数控机床的关键部件，其性能直接影响机床的加工精度。由于电主轴电机内置、外壳封闭，使得电机功率损耗产生的热量和前后轴承摩擦产生的热量无法及时有效的导出，大量积聚在轴芯转子处，致使轴芯轴承转子部分受热膨胀，产生了严重的热变形，改变了原有零部件间的配合间隙，形成的误差叠加到加工中心点，最终降低电主轴加工精度。对于电机定子的发热问题，传统电主轴通常在电机定子外加工螺旋冷却流道，利用冷却液(水或油)对电机定子和电主轴壳体进行循环冷却。然而，冷却水套只对内置电机的定子和电主轴壳体部分进行了冷却，而对转子和电主轴轴芯处没有冷却效果，使得大量热量积聚此处而无法被排走，轴芯温度不断增加。最终导致电主轴系统“外冷内热”，轴芯轴向产生热变形，严重影响了机床加工精度。
技术实现思路
本专利技术提供一种紧凑型电主轴，以克服上述技术问题。本专利技术提供一种紧凑型电主轴，包括：芯轴、前轴承组件、主轴电机、后轴承组件、套筒、刀具；所述前轴承组件包括：前轴承座、密封盖、前轴承和前轴承压盖；所述主轴电机包括：定子、转子、电机水套；所述后轴承组件包括：后轴承、后轴承座和后轴承压盖；其特征在于，还包括：冷却剂流道，所述冷却剂流道包括：设置在所述套筒前端内的第一冷却流道；设置在前轴承座内的第二冷却流道；设置在所述前轴承压盖内并与所述第二冷却流道相对的第三冷却流道；设置在套筒内并与所述第一冷却流道相对的第四冷却流道；所述第一冷却流道的一端为冷却剂进口，与外界连通，另一端与所述第二冷却流道一端相连，所述第二冷却流道另一端分别与定子冷却环槽和前轴承冷却沟槽连通；所述定子冷却环槽设置于所述定子和转子的前方，所述前轴承冷却沟槽环绕于所述前轴承设置；所述第三冷却流道一端与所述定子冷却环槽和前轴承冷却沟槽连通，所述第三冷却流道另一端与所述第四冷却流道一端相连，所述第四冷却流道另一端与所述电机水套外壁的冷却螺旋沟槽相连，所述冷却螺旋沟槽通过冷却剂出口与外界连通，所述冷却剂出口与所述冷却剂进口设置于所述套筒同侧。进一步地，还包括：切削液流道、旋转接头杆和旋转接头座；所述旋转接头杆和旋转接头座设置在所述芯轴尾端；所述旋转接头座与所述后盖固定连接，所述旋转接头杆一端与所述旋转接头座旋转连接，另一端与所述芯轴螺纹副连接；所述第一切削液流道的一端为切削液进口，与外界连通，另一端与所述第二切削液流道一端相连，所述第二切削液流道另一端与所述第三切削液流道一端相连，所述第三切削液流道另一端与所述旋转接头杆内的轴向流道连通，所述轴向流道与所述芯轴连接所述刀具的一端连通，对刀具进行切削进行清洗。进一步地，所述芯轴前端内部设置有拥有固定弹簧夹套的锥孔，所述刀具设置于所述锥孔内，筒夹螺母与所述芯轴前端螺纹副链接，并与裸露在所述锥孔外部的弹簧夹套端部旋紧挤压。进一步地，还包括气密封结构，所述气密封结构包括：设置在所述套筒内的第一气幕密封流道和设置在所述前座轴承内的第二气幕密封流道；所述第一气幕密封流道的一端为气幕密封进气口，与外界连通，另一端与所述第二气幕密封流道的一端相连，所述第二气幕密封流道的另一端与所述密封盖、所述前座轴承和所述前轴承紧缩母间形成的通道连通，所述密封盖和所述前轴承紧缩母间形成的通道与外界连通，为气幕密封出气口。进一步地，还包括设置在所述芯轴前端并靠近所述刀具处设置有单向阀。进一步地，还包括用于检测所述前轴承温度的轴承温度传感器，所述轴承温度传感器与所述前轴承外侧壁固定连接。本专利技术通过环绕设置于所述前轴承组件的冷却剂流道，冷却剂流道结合转子和定子外围的前轴承冷却沟槽及冷却螺旋沟槽，实现对整个前轴承组件以及芯轴的冷却，避免了电主轴系统“外冷内热”，轴芯轴向产生热变形等问题的发生，进一步增加了机床加工精度。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1是本专利技术紧凑型电主轴的正视图；图2是本专利技术紧凑型电主轴的侧剖图；图3是本专利技术紧凑型电主轴前端侧剖图。具体实施方式为使本专利技术实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。本专利技术提供一种紧凑型电主轴，如图1及如图2所示，包括：芯轴1、前轴承组件2、主轴电机3、后轴承组件4、套筒5、刀具6；所述前轴承组件2包括：前轴承座2-1、密封盖2-2、前轴承2-3和前轴承压盖2-4；所述主轴电机3包括：定子3-1、转子3-2、电机水套3-3；所述后轴承组件4包括：后轴承4-1、后轴承座4-2和后轴承压盖4-3，所述后轴承4-1为圆柱滚子轴承，使芯轴获得极高的转速，最大发挥轴承性能。；还包括：冷却剂流道，所述冷却剂流道包括：设置在所述套筒5前端内的第一冷却流道30；设置在前轴承座2-1内的第二冷却流道31；设置在所述前轴承压盖2-4内并与所述第二冷却流道31相对的第三冷却流道32；设置在套筒5内并与所述第一冷却流道30相对的第四冷却流道33。所述第一冷却流道30的一端为冷却剂进口14，所述第一冷却流道30的一端与外界连通，所述第一冷却流道30将所述前轴承组件2环绕在内，另一端与所述第二冷却流道31一端相连，所述第二冷却流道31另一端分别与定子冷却环槽11和前轴承冷却沟槽12连通；所述定子冷却环槽11设置于所述定子3-1和转子3-2的前方，所述前轴承冷却沟槽12环绕于所述前轴承2-3设置；所述第三冷却流道32一端与所述定子冷却环槽11和前轴承冷却沟槽12连通，所述第三冷却流道32另一端与所述第四冷却流道33一端相连，所述第四冷却流道33另一端与所述电机水套3-3外壁的冷却螺旋沟槽13相连，所述冷却螺旋沟槽13通过冷却剂出口15与外界连通，所述冷却剂出口15与所述冷却剂进口14设置于所述套筒5同侧。具体工作时，冷却液从冷却剂进口14充入，流经所述第一冷却流道30，即流经前轴承组件2的侧面，然后进入到设置在主轴电机3前端的第二冷却流道31，此时冷却液流经所述主轴电机的前端，并对主轴电机的前端进行冷却，此时冷却液分成两路，一路流进定子冷却环槽11，一路流进前轴承冷却沟槽12；流进定子冷却环槽11的冷却液与流进前轴承冷却沟槽12的冷却液在前轴承冷却沟槽12和定子冷却环槽11另一相交处汇本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种紧凑型电主轴，包括：芯轴(1)、前轴承组件(2)、主轴电机(3)、后轴承组件(4)、套筒(5)、刀具(6)；所述前轴承组件(2)包括：前轴承座(2-1)、密封盖(2-2)、前轴承(2-3)和前轴承压盖(2-4)；所述主轴电机(3)包括：定子(3-1)、转子(3-2)、电机水套(3-3)；所述后轴承组件(4)包括：后轴承(4-1)、后轴承座(4-2)和后轴承压盖(4-3)；其特征在于，还包括：冷却剂流道，所述冷却剂流道包括：/n设置在所述套筒(5)前端内的第一冷却流道(30)；/n设置在前轴承座(2-1)内的第二冷却流道(31)；/n设置在所述前轴承压盖(2-4)内并与所述第二冷却流道(31)相对的第三冷却流道(32)；/n设置在套筒(5)内并与所述第一冷却流道(30)相对的第四冷却流道(33)；/n所述第一冷却流道(30)的一端为冷却剂进口(14)，与外界连通，另一端与所述第二冷却流道(31)一端相连，所述第二冷却流道(31)另一端分别与定子冷却环槽(11)和前轴承冷却沟槽(12)连通；所述定子冷却环槽(11)设置于所述定子(3-1)和转子(3-2)的前方，所述前轴承冷却沟槽(12)环绕于所述前轴承(2-3)设置；所述第三冷却流道(32)一端与所述定子冷却环槽(11)和前轴承冷却沟槽(12)连通，所述第三冷却流道(32)另一端与所述第四冷却流道(33)一端相连，所述第四冷却流道(33)另一端与所述电机水套(3-3)外壁的冷却螺旋沟槽(13)相连，所述冷却螺旋沟槽(13)通过冷却剂出口(15)与外界连通，所述冷却剂出口(15)与所述冷却剂进口(14)设置于所述套筒(5)同侧。/n...

【技术特征摘要】
1.一种紧凑型电主轴，包括：芯轴(1)、前轴承组件(2)、主轴电机(3)、后轴承组件(4)、套筒(5)、刀具(6)；所述前轴承组件(2)包括：前轴承座(2-1)、密封盖(2-2)、前轴承(2-3)和前轴承压盖(2-4)；所述主轴电机(3)包括：定子(3-1)、转子(3-2)、电机水套(3-3)；所述后轴承组件(4)包括：后轴承(4-1)、后轴承座(4-2)和后轴承压盖(4-3)；其特征在于，还包括：冷却剂流道，所述冷却剂流道包括：
设置在所述套筒(5)前端内的第一冷却流道(30)；
设置在前轴承座(2-1)内的第二冷却流道(31)；
设置在所述前轴承压盖(2-4)内并与所述第二冷却流道(31)相对的第三冷却流道(32)；
设置在套筒(5)内并与所述第一冷却流道(30)相对的第四冷却流道(33)；
所述第一冷却流道(30)的一端为冷却剂进口(14)，与外界连通，另一端与所述第二冷却流道(31)一端相连，所述第二冷却流道(31)另一端分别与定子冷却环槽(11)和前轴承冷却沟槽(12)连通；所述定子冷却环槽(11)设置于所述定子(3-1)和转子(3-2)的前方，所述前轴承冷却沟槽(12)环绕于所述前轴承(2-3)设置；所述第三冷却流道(32)一端与所述定子冷却环槽(11)和前轴承冷却沟槽(12)连通，所述第三冷却流道(32)另一端与所述第四冷却流道(33)一端相连，所述第四冷却流道(33)另一端与所述电机水套(3-3)外壁的冷却螺旋沟槽(13)相连，所述冷却螺旋沟槽(13)通过冷却剂出口(15)与外界连通，所述冷却剂出口(15)与所述冷却剂进口(14)设置于所述套筒(5)同侧。


2.根据权利要求1所述的电主轴，其特征在于，还包括：切削液流道、旋转接头杆(23)和旋转接头座(22)；
所述旋转接头杆(23)和旋转接头座(22)设置在所述芯轴(1)尾端；所述旋转接头座(22)与所述后盖(18)固定连接，所述旋转接头杆(23)一端与所述旋转接头座(22)旋转连接，另...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈虎，邓鑫，杜长林，郭翠娟，张海波，李亚鹏，孙宏伟，韦志鸿，张国帅，杨立波，
申请(专利权)人：科德数控股份有限公司，
类型：发明
国别省市：辽宁;21