[实用新型]一种具备自动调整轴承预紧力的加工中心电主轴

说明书

一种具备自动调整轴承预紧力的加工中心电主轴，针对电主轴的定转子损耗发热设计了双水冷结构，通过壳体内外两层冷却水套实现定转子的高效散热，降低定转子的发热高温对主轴及轴承的影响；针对轴承自身摩擦发热，将轴承外圈固定套设计成冷却水套结构，通过具有水冷功能的轴承外圈固定套实现轴承的高效散热，再辅以高效润滑，降低轴承热变形；在更高转速情况下，水冷与润滑效果会下降，必须通过对轴承施加合适预紧力来抵消热变形影响，首先通过轴承预紧力自动调节机构的温度传感器实时监测轴承温度，并将监测到的轴承温度数据反馈给机床数控系统，再通过机床数控系统输出控制信号，使压电陶瓷柱的伸长量发生改变，用以产生合适的轴承预紧力。

技术领域

本实用新型属于机床电主轴技术领域，特别是涉及一种具备自动调整轴承预紧力的加工中心电主轴。

背景技术

最近几年越来越多的加工中心采用了电主轴，电主轴具有结构紧凑、重量轻、惯性小、噪声低、响应快、转速高及功率大等优点，电主轴是将机床主轴与主轴电动机融为一体的新技术，而这种将机床主轴与主轴电动机“合二为一”的传动结构形式，有效使主轴部件从机床的传动系统和整体结构中相对独立出来，而机床主轴则由内装式电动机直接驱动，从而把机床主传动链的长度缩短为零，实现了机床的“零传动”。

由于机床的加工精度直接决定了零件的精密加工质量，同时电主轴的运行精度又直接影响机床的加工精度，因此，想要保证零件的精密加工质量，就必须要保证电主轴的运行精度。而电主轴的运行精度则是由诸多因素共同决定的，其中之一便是轴承的预紧力，轴承作为电主轴的核心部件，轴承预紧力不但决定着轴承的性能和寿命，还会影响电主轴轴端的振动幅度，随着加工工况的变化，轴承的温度可能会快速升高，导致轴承出现热变形，而轴承的支撑精度也会随之改变，为了减小轴承支撑精度的变化幅度，通常手段就是通过弹簧提供预紧力，但是受到弹簧输出预紧力模式的限制，导致弹簧输出的预紧力是无法调节的，由于轴承预紧力无法调节，也就无法通过合适的预紧力来应对轴承的热变形。因此，现阶段采用弹簧作为预紧力施加部件的加工中心电主轴，普遍存在转速越高则加工精度越低的情况，这严重制约了加工中心的高速化发展。

实用新型内容

针对现有技术存在的问题，本实用新型提供一种具备自动调整轴承预紧力的加工中心电主轴，首次在加工中心电主轴中引入轴承预紧力自动调节功能，同时将压电陶瓷作为预紧力输出部件，能够根据轴承的温度自动调整预紧力输出，有效保证了轴承支撑精度，为加工中心的高速化发展提供了有力保障，同时为了进一步降低轴承的温升，还优化了电主轴的冷却和润滑结构。