[发明专利]紧凑型的电主轴

说明书

一种用于机床的电主轴(1)，包括：主轴本体(10)；包括主轴(31)和转子(32)的旋转组件(3)；定子(2)，该定子被固定在主轴本体内部并构造为驱动旋转组件相对于主轴本体围绕轴线(A)旋转；主轴装备(12、13)和至少一个滚动轴承(5)。旋转组件是中空的、并形成沿轴线延伸并至少部分地穿过转子的容置件(33)，该容置件至少部分地容纳主轴装备。通过滚动轴承引导转子组件相对于主轴本体旋转。滚动轴承包括固定到旋转组件的外环(52)以及固定到主轴本体的内环(51)。

技术领域

本发明涉及机床领域，并且涉及一种对用于高速加工零件的工具进行旋转的电主轴。

背景技术

用于高速加工的机床通常包括：由电主轴旋转的加工工具；电主轴的移动系统，该移动系统通常沿形成正交坐标系的三个轴线X、Y和Z平移，以及通常沿两个轴线B和C进行旋转；以及用于控制机器构件以执行不同阶段的零件加工的系统。

机床及其电主轴的尺寸与待加工的材料的硬度成比例。对于硬度较低的金属，诸如铝之类，零件是用小型电主轴加工的，而由硬金属制成的零件，诸如钛之类，则需要更大的机器，这些更大的机器也更贵。实际上，会使用具有更大电动机的电主轴，以及更大且更坚固的机器结构，以便提供必要的刚度，承受这些电主轴的扭矩，并对待加工的零件施加更大的力。因此，电主轴更宽且更长，并且由于它们的体积，它们的精度性能有时难以保持。

已知的系统是通过使用齿轮来卸载电主轴的电动机，以减小主轴的尺寸同时保持可接受的精度水平，但这是以机械复杂性和缺乏可靠性的风险为代价的。还可以使电主轴的某些构件更紧凑，所述构件例如是主轴中心喷射系统，其位于电主轴或工具锁定和解锁系统的后面。尽管如此，电主轴的紧凑性和所获得的刚度并不总是令人满意的。

发明内容

因此，本发明的目的在于弥补上述缺点，特别是通过提出一种紧凑型的电主轴，使得可以获得高扭矩和良好的刚度，同时保持在经济上合理的电主轴和机床尺寸。

为此，本发明涉及一种用于机床的电主轴，该电主轴包括：

-主轴本体；

-包括主轴和转子的旋转组件；

-定子，所述定子固定在主轴本体内部，并且该定子被构造为驱动所述旋转组件相对于主轴本体围绕轴线进行旋转；以及，

-主轴装备和至少一个滚动轴承；

其中：

-所述旋转组件是中空的、并形成沿着轴线延伸并至少部分地穿行通过所述转子的容置件，所述容置件至少部分地容纳所述主轴装备；以及

-通过滚动轴承来引导旋转组件相对于主轴本体进行旋转，所述滚动轴承包括固定到旋转组件的外环以及固定到主轴本体的内环。

根据某些特定实施方式，电主轴还包括以下特征中的一个或多个，单独地考虑或根据所有技术上可能的组合进行考虑：

-主轴装备包括固定在主轴本体上的工具解锁系统；

-主轴装备包括固定在主轴本体上的主轴中心喷射系统；

-主轴本体包括支撑壳体，该支撑壳体穿入所述容置件内部，并且其中，所述主轴装备固定在支撑壳体上；

-内环固定在支撑壳体上；

-主轴装备至少部分地布置在转子内部；

–具有位于容置件内的工具系杆；以及

-转子被直接烧结在主轴上。

附图说明

参考附图，并基于以下仅作为示例而非限制性提供的说明书的阅读理解将看出本发明的特征和优点，在附图中：

-图1是根据现有技术的电主轴的示意性剖视图；和