本公开提供一种电主轴轴承的预紧装置及其控制方法，电主轴轴承的预紧装置包括：电主轴、轴承、第一轴承座和第二轴承座以及热胀性合金，轴承套设在电主轴的外周，第一轴承座设置在轴承的轴向一端，第二轴承座的一端能与轴承的轴向另一端相接，第二轴承座的另一端能与第一轴承座相接，轴承的外圈、第一轴承座和第二轴承座围成空腔，热胀性合金设置于空腔中，当电主轴转动时轴承会发热并传递给热胀性合金，热胀性合金受热会发生膨胀而挤压轴承的外圈。根据本公开及时响应轴承的温度变化并对其及时提供预紧力，减小电主轴的变形，从而提高电主轴的刚度，最终提高零件加工的精度和表面质量。质量。质量。
【技术实现步骤摘要】
一种电主轴轴承的预紧装置及其控制方法
[0001]本公开涉及智能装备
，具体涉及一种电主轴轴承的预紧装置及其控制方法。
技术介绍
[0002]随着国家科技的进步，各行各业都陆续采用机械设备代替人工。近些年来，每年进口的机床和工业机器人的数量越来越多，其中以电主轴为核心的机床在加工零件中起着重要的作用。电主轴因其多功能和高效而广泛被使用，但是电主轴在加工过程中会发生变形，从而导致加工的零件出现误差，当前对零件的精度要求越来越高，很多都要求误差在1μm左右，所以如何尽可能减小电主轴的变形成为了研究的热点。其中，在加工过程中提高轴承的预紧力能较好地减小电主轴的变形，从而提高加工零件的精度。许多的国内院校和厂家都对电主轴旋转时轴承的预紧进行了研究，主要集中在控制压电陶瓷制动器提供相应的预紧力。这样的控制结构需要使用多个部件搭配从而实现所设置的功能，在结构上相对复杂，而对于高速电主轴，应当尽可能地保证结构的相对简单，呈对称分布，这样有利于提高整个电主轴的刚度，减小电主轴运行时的变形，从而提高电主轴的加工精度。另一方面，机床的高级功能需求也逐渐变热门，其中实时监控能及时地反映电主轴的状态，主要以振动加速度传感器和位移传感器等进行实时地监测，从而提高电主轴的可靠性。但是振动加速度传感器和位移传感器基本都是间接地监测，比如测试轴承座位置的加速度等，检测精度有限。
[0003]由于现有技术中的电主轴在加工过程中无法及时提供预紧力而导致电主轴的刚度降低而发生变形，导致其加工精度和表面质量较差；电主轴在装配好后，无法调节轴承预紧力，从而在切削力大的工况下，电主轴变形过大导致加工精度变差的问题等技术问题，因此本公开研究设计出一种电主轴轴承的预紧装置及其控制方法。
[0004]公开内容
[0005]因此，本公开要解决的技术问题在于克服现有技术中的电主轴在装配好后，无法调节轴承预紧力，从而在切削力大的工况下，电主轴变形过大导致加工精度变差的问题的缺陷，从而提供一种电主轴轴承的预紧装置及其控制方法。
[0006]为了解决上述问题，本公开提供一种电主轴轴承的预紧装置，其包括：
[0007]电主轴、轴承、第一轴承座和第二轴承座以及热胀性合金，所述轴承套设在所述电主轴的外周，所述第一轴承座设置在所述轴承的轴向一端，所述第二轴承座的一端能与所述轴承的轴向另一端相接，所述第二轴承座的另一端能与所述第一轴承座相接，所述轴承的外圈、所述第一轴承座和所述第二轴承座围成空腔，所述热胀性合金设置于所述空腔中，当所述电主轴转动时所述轴承会发热并传递给所述热胀性合金，所述热胀性合金受热会发生膨胀而挤压所述轴承的外圈。
[0008]在一些实施方式中，所述第一轴承座能够阻止所述热胀性合金朝所述第一轴承座的方向膨胀；所述第二轴承座能够阻止所述热胀性合金朝所述第二轴承座的方向膨胀。
[0009]在一些实施方式中，所述第一轴承座为圆环盘状结构，且位于所述轴承的轴向第
一端，所述第二轴承座为圆环筒状结构，在过所述电主轴的轴线的截面内，所述第二轴承座包括第一段和第二段，所述第一段位于所述轴承的轴向第二端，所述第二段位于所述热胀性合金的径向外周，且所述第二段的轴向一端与所述第一段连接、另一端与所述第二轴承座相接。
[0010]在一些实施方式中，所述第一轴承座能够阻止所述热胀性合金朝所述轴向第一端的方向膨胀；所述第二轴承座能够阻止所述热胀性合金朝所述轴向第二端的方向和径向外侧的方向膨胀。
[0011]在一些实施方式中，所述第二轴承座与所述第一轴承座固定连接；和/或，所述第一轴承座与所述轴承的外圈的轴向一端抵接，所述第二轴承座与所述轴承的外圈的轴向另一端抵接。
[0012]在一些实施方式中，还包括隔环和紧固件，所述隔环套设在所述电主轴的外周，且与所述轴承的内圈的轴向第一端进行抵接，所述紧固件与所述轴承的内圈的轴向第二端进行固定连接。
[0013]在一些实施方式中，所述第一轴承座的径向内周与所述隔环的径向外周之间间隔空隙，所述空隙中设置有法兰；
[0014]所述法兰与所述第一轴承座固定连接，和/或所述法兰与所述隔环之间具有密封结构。
[0015]在一些实施方式中，还包括压盖，所述压盖设置在所述电主轴的径向外周，且所述压盖的轴向另一端延伸至所述法兰的径向外周，所述压盖与所述电主轴之间设置有气密封。
[0016]在一些实施方式中，所述压盖包括沿轴向方向相接的第三轴段和第四轴段，所述第三轴段套设在所述电主轴的外周，所述第四轴段套设在所述法兰的外周，且所述第四轴段在轴向方向上与所述第一轴承座抵接。
[0017]在一些实施方式中，还包括温度传感器和冷却系统，所述温度传感器能够检测所述轴承的温度，所述冷却系统能够根据所述温度传感器检测的所述轴承的温度而控制是否对所述轴承进行冷却。
[0018]本公开还提供一种如前述的电主轴轴承的预紧装置的控制方法，其包括：
[0019]检测步骤，检测所述轴承的温度；
[0020]判断步骤，判断所述轴承的温度是否超过预设温度；
[0021]控制步骤，当所述轴承的温度≥预设温度时，控制所述冷却系统增大对所述轴承的冷却程度；当所述轴承的温度＜预设温度时，控制所述冷却系统不增大对所述轴承的冷却程度。
[0022]本公开提供的一种电主轴轴承的预紧装置及其控制方法具有如下有益效果：
[0023]1.本公开通过在电主轴的轴承轴向两端设置第一和第二轴承座，且第一轴承座、第二轴承座和轴承外圈围成空腔，空腔中设置热胀性合金，能够利用电主轴在加工过程中轴承产生的热量，使得合金材料受热膨胀，从而对轴承进行预紧，能够在加工的过程中或装配完成后，及时地给轴承增加预紧力，以及调节对轴承的预紧力，防止在切削力大的公开下出现的电主轴变形过大的情况，解决因变形过大而导致的加工精度变差的问题，从而提高电主轴的刚性，减小电主轴的变形，及时响应轴承的温度变化并对其及时提供预紧力，从而
提高电主轴的刚度，最终提高零件加工的精度和表面质量，同时结构紧凑，对称性好，可以保证电主轴稳定的运行，减少电主轴由于运行过程中刚度降低导致的弯曲变形和振动；
[0024]2.本公开还使用温度传感器可以实时地反馈轴承部位的温度，当温度超过设定的限值时，增加电主轴的冷却能力，及时降低轴承温度，可以避免因预紧过大，导致轴承过热损坏情况的发生。
附图说明
[0025]图1是本公开的电主轴轴承的预紧装置的纵向剖视图；
[0026]图2是本公开的电主轴轴承的预紧装置的控制流程图。
[0027]附图标记表示为：
[0028]1、电主轴；2、隔环；3、压盖；31、第三轴段；32、第四轴段；4、法兰；5、第一轴承座；6、热胀性合金；7、轴承；8、第二轴承座；81、第一段；82、第二段；9、温度传感器；10、紧固件。
具体实施方式
[0029]如图1
‑
2所示，本公开提供一种电主轴轴承的预紧装置，其包括：...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种电主轴轴承的预紧装置，其特征在于：包括：电主轴(1)、轴承(7)、第一轴承座(5)和第二轴承座(8)以及热胀性合金(6)，所述轴承(7)套设在所述电主轴(1)的外周，所述第一轴承座(5)设置在所述轴承(7)的轴向一端，所述第二轴承座(8)的一端能与所述轴承(7)的轴向另一端相接，所述第二轴承座(8)的另一端能与所述第一轴承座(5)相接，所述轴承(7)的外圈、所述第一轴承座(5)和所述第二轴承座(8)围成空腔，所述热胀性合金(6)设置于所述空腔中，当所述电主轴转动时所述轴承会发热并传递给所述热胀性合金(6)，所述热胀性合金(6)受热会发生膨胀而挤压所述轴承(7)的外圈。2.根据权利要求1所述的电主轴轴承的预紧装置，其特征在于：所述第一轴承座(5)能够阻止所述热胀性合金(6)朝所述第一轴承座(5)的方向膨胀；所述第二轴承座(8)能够阻止所述热胀性合金(6)朝所述第二轴承座(8)的方向膨胀。3.根据权利要求2所述的电主轴轴承的预紧装置，其特征在于：所述第一轴承座(5)为圆环盘状结构，且位于所述轴承(7)的轴向第一端，所述第二轴承座(8)为圆环筒状结构，在过所述电主轴的轴线的截面内，所述第二轴承座(8)包括第一段(81)和第二段(82)，所述第一段(81)位于所述轴承(7)的轴向第二端，所述第二段(82)位于所述热胀性合金(6)的径向外周，且所述第二段(82)的轴向一端与所述第一段(81)连接、另一端与所述第一轴承座(5)相接。4.根据权利要求3所述的电主轴轴承的预紧装置，其特征在于：所述第一轴承座(5)能够阻止所述热胀性合金(6)朝所述轴向第一端的方向膨胀；所述第二轴承座(8)能够阻止所述热胀性合金(6)朝所述轴向第二端的方向和径向外侧的方向膨胀。5.根据权利要求1所述的电主轴轴承的预紧装置，其特征在于：所述第二轴承座(8)与所述第一轴承座(5)固定连接；和/或，所述第一轴承座(5)与所述轴承(7)的外圈的轴向一端抵接，所述第二轴承座(8)与所述轴承(7)...
【专利技术属性】
技术研发人员：彭诚，文智明，张荣婷，张冬冬，贾惠玲，张庭政，
申请(专利权)人：珠海格力电器股份有限公司，
类型：发明
国别省市：
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。