(8)和后轴承座
(9)、所述前轴承座(8)与主轴(2)的中间套接有转子(4)，壳体(I)内还设置有与转子(4)相对应的带有绕组的定子(3)。编码器(5)与主轴(2)连接，用以检测主轴(2)转速。电主轴单元的输入端与驱动单元(6)连接，驱动单元(6)通过调整输入电主轴单元的电流大小改变主轴(2)的转速。上位机(7)与驱动单元(6)连接，根据电主轴单元的电流和主轴
(2)的转速计算出电主轴单元的扭矩，当扭矩出现衰减时，上位机(7)向驱动单元(6)发出指令加大输入电主轴单元的电流。
[0032]另一方面，本发明还提供了一种交流电主轴单元的驱动方法，包括以下步骤:
[0033]P1，启动电主轴单元；
[0034]P2，编码器(5)检测主轴(2)实时的转速，驱动单元(6)检测输入电主轴单元的电流大小；
[0035]P3，上位机(7)根据主轴⑵的转速和输入电主轴单元的电流大小计算出当前电主轴单元的扭矩，当扭矩出现衰减时，上位机(7)向驱动单元(6)发出指令；
[0036]P4，驱动单元(6)接收指令，增加输入电主轴单元的电流大小。
[0037]进一步的，所述步骤P3还包括:
[0038]P31，向上位机(7)输入扭矩的系统预设值；
[0039]P32，上位机(7)将电主轴单元的当前扭矩与系统预设值进行比较，当前扭矩小于当前系统值时，判断电主轴单元的扭矩出现衰减，上位机(7)向驱动单元(6)发出指令；
[0040]进一步的，还包括步骤P5，上位机(7)向驱动单元(6)发出指令后，继续将电主轴单元的当前扭矩与系统预设值进行比较，当前扭矩大于等于当前系统值时，停止对驱动单元(6)发出指令。
[0041]进一步的，所述驱动单元(6)还包括电流检测器￠1)和变频器(62)，所述电流检测器(61)检测电主轴单元的电流大小，所述变频器(62)用以改变为电主轴单元供电的交流电频率。
[0042]本发明同现有技术相比，具有以下优点和有益效果:
[0043]1、本发明实时检测电主轴⑵的电流和转速，计算出电主轴⑵扭矩的衰减，并通过调节输入电主轴(2)的电流改变电主轴(2)的转速，对电主轴(2)扭矩的衰减做出补偿，满足了五轴联动数控机床对电主轴(2)大扭矩，低转速的要求，在指定转速下允许过载，克服了工件对刀具的阻力，适于吃刀量较深的重切削、研磨等工作。
[0044]2、本发明结构紧凑，夹具连接口(11)为倒圆锥形开口保证夹具的稳定性，防止夹具在工作过程中脱落、前轴承端座(10)和前轴承上盖(12)采用迷宫型防护，主轴(2)壳体
(I)上设置有环形水槽(15)，保证了主轴(2)在工作过程当中的防水性，不会受到冷却油雾的侵入，增加了电主轴单元的可靠性。
[0045]以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
【主权项】
1.一种交流电主轴单元，包括壳体(I)，以及设置于壳体(I)之内的主轴(2)，主轴(2)的两端套接有前轴承座(8)和后轴承座(9)，主轴(2)的中间套接有转子(4)，壳体(I)内还设置有与转子(4)相对应的带有绕组的定子(3)，其特征在于，还包括编码器(5)、驱动模块和上位机(7)，所述编码器(5)与主轴(2)连接，用以检测主轴(2)转速，所述电主轴单元的输入端与驱动单元(6)连接，所述驱动单元(6)通过调整输入电主轴单元的电流大小改变主轴⑵的转速，所述上位机(7)与驱动单元(6)连接，所述上位机(7)根据电主轴单元的电流和主轴(2)的转速计算出电主轴单元的扭矩，当扭矩出现衰减时，上位机(7)向驱动单元(6)发出指令加大输入电主轴单元的电流。2.如权利要求1所述的一种交流电主轴单元，其特征在于，所述驱动单元(6)还包括电流检测器(61)和变频器(62)，所述电流检测器(61)检测电主轴单元的电流大小，所述变频器(62)用以改变为电主轴单元供电的交流电频率。3.如权利要求1所述的一种交流电主轴单元，其特征在于，所述主轴(2)前端具有一夹具连接口(11)，所述夹具连接口(11)为倒圆锥形开口，所述前轴承座(8)套接于夹具连接口(11)之上。4.如权利要求2所述的一种交流电主轴单元，其特征在于，所述主轴(2)还包括前轴承端座(10)和前轴承上盖(12)，所述前轴承端座(10)与前轴承座(8)连接，所述前轴承上盖(12)与前轴承座(8)连接，所述前轴承端座(10)和前轴承上盖(12)上还分别设置有多个环形凹陷部和环形凸起部，所述环形凹陷部和环形凸起部构成迷宫式防护空腔(13)，所述前轴承座(8)上盖上设置有环状导流孔(14)，所述导流孔(14)与迷宫式防护空腔(13)连通。5.如权利要求1所述的一种交流电主轴单元，其特征在于，所述迷宫式防护空腔(13)和前轴承上盖(12)之间还设置有数个密封圈，所述密封圈套接于环形凹陷部之上。6.如权利要求1到5所述的任一种交流电主轴单元，其特征在于，所述壳体(I)周侧上还设置有数个环形水槽(15)。7.一种交流电主轴单元的驱动方法，其特征在于，包括以下步骤: Pl，启动电主轴单元； P2，编码器(5)检测主轴(2)实时的转速，驱动单元(6)检测输入电主轴单元的电流大小； P3，上位机(7)根据主轴(2)的转速和输入电主轴单元的电流大小计算出当前电主轴单元的扭矩，当扭矩出现衰减时，上位机(7)向驱动单元(6)发出指令； P4，驱动单元(6)接收指令，增加输入电主轴单元的电流大小。8.如权利要求7所述的一种交流电主轴单元的驱动方法，其特征在于，所述步骤P3还包括: P31，向上位机(7)输入扭矩的系统预设值； P32，上位机(7)将电主轴单元的当前扭矩与系统预设值进行比较，当前扭矩小于当前系统值时，判断电主轴单元的扭矩出现衰减，上位机(7)向驱动单元(6)发出指令。9.如权利要求8所述的一种交流电主轴单元的驱动方法，其特征在于，还包括步骤P5，上位机(7)向驱动单元(6)发出指令后，继续将电主轴单元的当前扭矩与系统预设值进行比较，当前扭矩大于等于当前系统值时，停止对驱动单元(6)发出指令。10.如权利要求7所述的一种交流电主轴单元的驱动方法，其特征在于，所述驱动单元(6)还包括电流检测器(61)和变频器(62)，所述电流检测器(61)检测电主轴单元的电流大小，所述变频器￠2)用以改变为电主轴单元供电的交流电频率。
【专利摘要】本发明提出了一种交流电主轴单元及其驱动方法，实时检测电主轴的电流和转速，计算出电主轴扭矩的衰减，并通过调节输入电主轴的电流改变电主轴的转速，对电主轴扭矩的衰减做出补偿，满足了五轴联动数控机床对电主轴大扭矩，低转速的要求，在指定转速下允许过载，克服了工件对刀具的阻力，适于吃刀量较深的重切削、研磨等工作，包括壳体，以及设置于壳体之内的主轴，主轴的两端套接有前轴承座和后轴承座，编码器、驱动模块和上位机，编码器与主轴连接，用以检测主轴转速，电主轴单元的输入端与驱动单元连接，驱动单元通过调整输入电主轴单元的电流大小改变主轴的转速，上位机与驱动单元连接，上位机根据电主轴单元的电流和主轴的转速计算出电主轴单元的扭矩，当扭矩出现衰减时，上位机向驱动单元发出指令加大输入电主轴单元的电流。
【IPC分类】B23Q5/10, B24B47/12, B23B19/02, B24B41/04
【公开号】CN105171007
【申请号】
【发明人】邹技军
【申请人】上海嘉准机械设备有限公司
【公开日】2015年12月23日
【申请日】2015年8月25日