[实用新型]一种内置式机床主轴驱动装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及数控机床主轴的驱动装置，具体是一种内置式机床主轴驱动装置，用以实现机床主轴滑枕部件的优化。

背景技术

对于龙门式机床，其主轴形式分为机械主轴和电主轴。机械主轴采用主轴电机驱动，其传动链为：动力从主轴电机产生，经过联轴器传递至减速箱，再由减速箱经过一根与机械主轴相连的用于传递扭矩的传递轴，最终传递到机械主轴上。其中，机械主轴位于机床滑枕前端，主轴电机和减速箱位于滑枕的上方，传递轴则位于主轴电机和减速箱之间。不利因素有：传动链长，传递效率降低；减速箱增加了滑枕的重量，且减速箱齿轮振动大；扭矩传递轴刚度低且容易产生振动。

而电主轴的优点是：最大程度地简化了传动链，减少了很多不必要的振源（如减速箱、传递轴的振动），而且也减轻了滑枕整体的质量。但是电主轴制造加工难度高，且主轴内置电机在热延伸等问题上存在硬伤，无法很好的解决。

发明内容

本实用新型所要解决的技术问题是：针对现有技术的不足，提供一种内置式机床主轴驱动装置，利用内置驱动主轴组件替代了传统的减速箱、主轴电机和传递轴结构，通过内置驱动主轴组件驱动机械主轴，减轻了滑枕移动部件的重量；消除了减速箱和传递轴可能带来的振动；同时内置驱动主轴组件的加工、运转精度远低于电主轴；保留了机械主轴的精度和刚性。

本实用新型解决上述技术问题所采用的技术方案为：一种内置式机床主轴驱动装置，包括内置驱动主轴组件、驱动机构和联轴器，所述的内置驱动主轴组件安装在滑枕的内侧，所述的滑枕安装在滑鞍上，所述的驱动机构安装在所述的滑鞍的一侧，所述的驱动机构与所述的滑枕连接，所述的内置驱动主轴组件经所述的联轴器与机械主轴连接，所述的滑枕、所述的机械主轴、所述的联轴器和所述的内置驱动主轴组件构成滑枕组件，在所述的驱动机构的驱动下，所述的滑枕组件可在所述的滑鞍内上下滑动。本实用新型内置式机床主轴驱动装置，结构紧凑，利用内置驱动主轴组件驱动机械主轴转动，通过内置驱动主轴组件替代了传统的减速箱、主轴电机和传递轴结构，减轻了滑枕移动部件和主轴系统的重量，减小了主轴系统的转动惯性，可优化主轴系统的响应特性，避免了传统结构可能带来的有害因素；同时，内置驱动主轴组件结构简单，加工制造难度远低于电主轴，因此加工制造方便；另外，本实用新型可消除传动环节带来的振动和噪音问题，改善主轴传动的平稳性；并且，内置驱动主轴的加工、运转精度远小于电主轴，可保留机械主轴的精度和刚性。

所述的内置驱动主轴组件包括动力轴、电机转子、电机定子和支撑套筒，所述的动力轴的前端经所述的联轴器与所述的机械主轴连接，所述的动力轴由轴承组支撑，所述的动力轴的中部套有转子内套，所述的转子内套靠近所述的滑枕的后端，所述的转子内套一端开设有第一动平衡调整孔，所述的转子内套的另一端安装有平衡环，所述的平衡环上开设有第二动平衡调整孔，所述的电机转子安装在所述的转子内套上，所述的动力轴、所述的转子内套和所述的电机转子通过大过盈配合连为一体，所述的电机定子同心安装在所述的电机转子的外侧，所述的电机定子通过过盈配合固定在所述的支撑套筒的内侧，所述的支撑套筒安装在所述的滑枕的内侧，当往电机定子中通三相交流电时，电机定子带动电机转子转动，进而带动动力轴转动并输出扭矩。由电子转子和电机定子组成的内置电机位于滑枕后端，内置电机安装在内置驱动主轴组件内部，其发热现象对前端机械主轴的切削精度的影响可忽略不计。当动力轴、转子内套、电机定子和平衡环四者安装完成时，可利用第一动平衡调整孔和第二动平衡调整孔实现动平衡控制。工作时，动力由内置电机产生，即动力从内置驱动主轴组件内部产生，经动力轴传动给联轴器，再传递至机械主轴。将动力来源的内置电机与动力轴结合，使驱动装置的整体结构更加紧凑、合理。