一种油雾润滑的高速滚珠电主轴制造技术

本实用新型专利技术涉及一种油雾润滑的高速滚珠电主轴，其包括机体组件、定子组件、转子组件、上轴承组件、下轴承组件、铝水套组件、气缸组件、防尘机构及拉刀机构，所述机体组件上部开口处连接固定有上轴承座组件，所述上轴承组件下部设有定子组件，所述机体组件下腔中设有下轴承组件，所述下轴承组件的下部设置有端盖及防尘机构，所述上轴承组件的上部固定有铝水套组件，所述铝水套组件内腔设置有用于自动换刀的顶杆，所述铝水套组件上端固定设置有气缸组件，所述顶杆下方设置有一转子组件，该转子组件贯穿于铝水套组件、上轴承组件、定子组件、下轴承组件、防尘机构各者的中间通孔。本实用新型专利技术稳定性强、故障率低、使用寿命长、安全性高。安全性高。安全性高。

【技术实现步骤摘要】
一种油雾润滑的高速滚珠电主轴


[0001]本技术涉及机械加工
，特别是涉及一种油雾润滑的高速滚珠电主轴。

技术介绍

[0002]目前在数控机床领域中，高速滚珠电主轴是一种新兴的高端产品，它将机床主轴与主轴电机融为一体，可用来对工件进行铣、切、磨等一系列的操作。在实际开发过程当中，由于设计误差、材料缺陷、加工与装配误差等原因，主轴工作时会使转子产生一定的离心力。而滚珠轴承在高速旋转时，滚子也会产生较大的离心力、陀螺力矩及热膨胀。此两种力累积叠加并通过轴承传递到机械系统上，会引起整支主轴的振动，产生噪音，加速机械磨损，降低使用精度及寿命，因此滚珠轴承的润滑方式显得极为重要。在现有技术里，滚珠轴承一般通过填充润滑脂来确保电主轴的轴芯高速转动，这种润滑方式对润滑脂的性能要求较高，且润滑脂在长时间使用后容易干涸从而影响润滑效果。此外，传统润滑脂轴承的电主轴受润滑方式所限，主轴极限转速不高，加工条件有限。同时，在实际使用中，受灰尘、粉末、冷却液等因素的影响，主轴的加工环境较为恶劣。若主轴内部没有得到合理的防护，会逐步破坏主轴应有的使用性能和寿命。目前市场上大多主轴均采用接触式密封的方式，其密封效果较差，仍然会有部分冷却液、污水顺延间隙进入电主轴内部。同时，这种接触式密封非常依赖密封胶圈，在主轴高速旋转时，对密封胶圈的磨损较为严重，导致密封胶圈的使用寿命较短。

技术实现思路

[0003]本技术要解决的技术问题是针对上述现有技术的不足，提供一种油雾润滑的高速滚珠电主轴。
[0004]本技术实施例提供了一种油雾润滑的高速滚珠电主轴，其包括机体组件、定子组件、转子组件、上轴承组件、下轴承组件、铝水套组件、气缸组件、防尘机构及拉刀机构，机体组件上部开口处连接固定有上轴承组件，上轴承组件下部设有定子组件，机体组件下腔中设有下轴承组件，下轴承组件的下部设置有端盖及防尘机构，上轴承组件的上部固定有铝水套组件，铝水套组件内腔设置有用于自动换刀的顶杆，铝水套组件上端固定设置有气缸组件，顶杆下方设置有一转子组件，该转子组件贯穿于铝水套组件、上轴承组件、定子组件、下轴承组件、防尘机构各者的中间通孔。
[0005]在其中一些实施例中，机体组件包括本体及前水路盖，本体内部从上至下依次设有用于装设上轴承组件的第一安装腔、用于装设转子组件和定子组件的第二安装腔以及用于装设于下轴承组件的第三安装腔，本体设置有冷却机构，冷却机构由进水口、出水口及冷却流道所组成，冷却流道包括若干冷却水路孔及腰型的水路槽，冷却水路孔独立存在并成环形分布，冷却水路孔通过水路槽相互连通组成循环冷却系统。
[0006]在其中一些实施例中，转子组件包括轴芯、拉杆及碟簧组件，轴芯安装于本体内部
并通过三相异步电机驱动绕主轴中心轴旋转，轴芯内部设有轴向通孔，拉杆和碟簧组件分别设置于轴芯轴向通孔内，拉刀机构可拆卸地安装于拉杆上，并随拉杆同步旋转。
[0007]在其中一些实施例中，轴芯包括有轴芯主体及铸铝磁力件，轴芯主体外壁上、下均设有轴承锁紧螺纹，中部设置有转轴段，铸铝磁力件过盈安装在转轴段上，转轴段上端设置有用于支撑轴承的轴肩套；碟簧组件由若干个碟形弹簧组成，并成串套设于拉杆上且被限定于拉杆后端部第一台阶和轴芯内端面之间，碟簧组件中部设有调节垫，底部设有垫环，垫环依托轴芯内壁台阶来支撑碟簧组件。
[0008]在其中一些实施例中，轴芯前端部设置有锥形孔及调节前螺母，调节前螺母伸出于机体组件的外侧端，并将下轴承组件限位在本体第三安装腔中，轴芯后端设置有调节后螺母及齿轮盘，调节后螺母将后轴承组件限位在后轴承座内腔中，同时承靠齿轮盘并通过螺钉将其紧固；齿轮盘及调节后螺母端面设置有若干个均匀分布的螺纹孔，螺纹孔可用于安装基米螺丝来调节主轴动态平衡。
[0009]在其中一些实施例中，拉刀机构包括有滑套、爪片、滑动芯、顶丝、及刀头后座，滑套与爪片相互卡接，爪片为锥形爪并平均分布呈若干瓣，滑动芯设置于滑套与爪片中，刀头后座嵌入在滑套中；滑动芯与拉杆在接触处相固定，滑动芯与爪片径向接触处均为锥面，爪片外锥与轴芯内沟的径向接触处均为锥面，滑动芯内壁与拉杆的头部外壁通过螺纹固定，滑动芯外壁周围设有对称的拆卸扁位；滑动芯内设置有顶丝与拉杆的前端面相抵，拉杆顶丝的外壁与滑动芯的内壁通过螺纹相连。
[0010]在其中一些实施例中，上轴承组件包括轴承座、底板、上轴承隔套、盖板、预紧弹簧、轴承垫环及相互叠设于轴承座内腔中的若干个上轴承，轴承座内底部设有若干个轴向环形阵列分布的预紧弹簧，并与轴承垫环下端面相抵，呈预压状态，通过预紧弹簧可对上轴承进行轴向动态预紧，轴承座的外壁设有轴向贯通的润滑油回收孔，轴承座的近头端设有径向贯通的润滑油进气孔及出气孔，轴承座的上表面外环壁设有上轴承润滑油进气孔及下轴承润滑油进气孔；下轴承组件由若干个下轴承及下轴承隔套所组成，并相互叠加垂直安装于机体组件内；上轴承组件和下轴承组件里的轴承隔套均设有油雾润滑进气通道及喷气通道，喷气通道呈环形阵列分布。
[0011]在其中一些实施例中，还包括一位置传感器组件，位置传感器组件包括若干接近开关和基座，接近开关固定在基座的预设位置上，并呈阶梯形状沿拉杆轴向位移方向分布，接近开关的感应端径向朝向拉杆的后端，拉杆后端设有一拉杆螺母，若干接近开关分别感应螺母法兰盘随拉杆轴向位移的不同位置并输出不同电信号。
[0012]在其中一些实施例中，防尘机构包括有防尘帽和镶件，防尘帽设置有恰好容纳镶件的凹形安装腔，镶件固定设置在凹形安装腔内，镶件与安装腔相配合的一侧设置有环形的汇流槽，另一侧设置有多个沿其内壁径向延伸均匀分布的分流槽，分流槽均延伸至环形汇流槽与其相连通，汇流槽与防尘帽的轴向进气孔及径向过气孔互相连通。
[0013]在其中一些实施例中，铝水套组件包括铝水套和光电组件，光电组件包括有编码器及位置传感器，铝水套凸部嵌入轴承座顶部的凹槽中，铝水套的内腔设有贯通的适配顶杆杆身的内腔座及容纳槽，容纳槽与轴承座相连通，光电组件通过轴向的紧定螺钉安装于轴承座盖板上并位于铝水套容纳槽内；铝水套上端还设有一凹腔，凹腔内设有回位弹簧，回位弹簧一端抵在铝水套的内端面上，另一端顶触在气缸组件下方。
[0014]相比于相关技术，本技术实施例提供的油雾润滑的高速滚珠电主轴有益效果体现为：1、主轴工作时利用变频电源调节输入频率，通过油雾润滑方式轴承，使工作转数相比传统主轴最高可提升150%，加工线速度相应提升，同一时间可加工更多产品，为客户端节省成本并提升产能。同时主轴启动平稳，满足市场高转速、高精度、大扭矩机械加工要求。
[0015]2、采用上下放置双角接触轴承支承力轴的机构，轴承座底部设有圆线弹簧与垫环，并通过增减弹簧与垫环组合来调节轴承预紧力，预紧弹簧的刚性一般要比轴承的刚性小得多，所以定压预紧的轴承相对位置在使用中会有变化，但预紧量大致不变。圆线弹簧能吸收轴承预加载荷增加的过盈量，消除轴承中间的游隙，以保持轴承预加载荷不变，从而防止轴承球体的公转打滑、自传滑动和陀螺滑动，减本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种油雾润滑的高速滚珠电主轴，其特征在于，包括机体组件、定子组件、转子组件、上轴承组件、下轴承组件、铝水套组件、气缸组件、防尘机构及拉刀机构，所述机体组件上部开口处连接固定有上轴承组件，所述上轴承组件下部设有定子组件，所述机体组件下腔中设有下轴承组件，所述下轴承组件的下部设置有端盖及防尘机构，所述上轴承组件的上部固定有铝水套组件，所述铝水套组件内腔设置有用于自动换刀的顶杆，所述铝水套组件上端固定设置有气缸组件，所述顶杆下方设置有一转子组件，该转子组件贯穿于铝水套组件、上轴承组件、定子组件、下轴承组件、防尘机构各者的中间通孔；所述上轴承组件包括轴承座、底板、上轴承隔套、盖板、预紧弹簧、轴承垫环及相互叠设于所述轴承座内腔中的若干个上轴承，所述轴承座内底部设有若干个轴向环形阵列分布的预紧弹簧，并与轴承垫环下端面相抵，呈预压状态，通过预紧弹簧可对上轴承进行轴向动态预紧，轴承座的外壁设有轴向贯通的润滑油回收孔，轴承座的近头端设有径向贯通的润滑油进气孔及出气孔，轴承座的上表面外环壁设有上轴承润滑油进气孔及下轴承润滑油进气孔。2.根据权利要求1所述的一种油雾润滑的高速滚珠电主轴，其特征在于，所述机体组件包括本体及前水路盖，所述本体内部从上至下依次设有用于装设上轴承组件的第一安装腔、用于装设转子组件和定子组件的第二安装腔以及用于装设于下轴承组件的第三安装腔，所述本体设置有冷却机构，所述冷却机构由进水口、出水口及冷却流道所组成，所述冷却流道包括若干冷却水路孔及腰型的水路槽，所述冷却水路孔独立存在并成环形分布，所述冷却水路孔通过所述水路槽相互连通组成循环冷却系统。3.根据权利要求2所述的一种油雾润滑的高速滚珠电主轴，其特征在于，所述转子组件包括轴芯、拉杆及碟簧组件，所述轴芯安装于所述本体内部并通过三相异步电机驱动绕主轴中心轴旋转，所述轴芯内部设有轴向通孔，所述拉杆和所述碟簧组件分别设置于所述轴芯轴向通孔内，所述拉刀机构可拆卸地安装于所述拉杆上，并随拉杆同步旋转。4.根据权利要求3所述的一种油雾润滑的高速滚珠电主轴，其特征在于，所述轴芯包括有轴芯主体及铸铝磁力件，轴芯主体外壁上、下均设有轴承锁紧螺纹，中部设置有转轴段，所述铸铝磁力件过盈安装在转轴段上，所述转轴段上端设置有用于支撑轴承的轴肩套；所述碟簧组件由若干个碟形弹簧组成，并成串套设于所述拉杆上且被限定于拉杆后端部第一台阶和轴芯内端面之间，所述碟簧组件中部设有调节垫，底部设有垫环，所述垫环依托轴芯内壁台阶来支撑碟簧组件。5.根据权利要求3所述的一种油雾润滑的高速滚珠电主轴，其特征在于，所述轴芯前端部设置有锥形孔及调节前螺母，所述调节前螺母伸出于所述机体组件的外侧端，并将所述下...

【专利技术属性】
技术研发人员：周晓军，韦华才，吴克刚，杨哲，
申请(专利权)人：岳阳市显隆电机有限公司，
类型：新型
国别省市：