一種數(shù)控車床電主軸結(jié)構(gòu)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及數(shù)控車床電主軸結(jié)構(gòu)技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種數(shù)控車床電主軸結(jié)構(gòu)。
[0002]
【背景技術(shù)】
[0003]在車床設(shè)備中，動(dòng)力拖動(dòng)系統(tǒng)一般分為機(jī)械式和電主軸緊湊式，普遍使用的是伺服電機(jī)或異步電機(jī)通過(guò)皮帶傳動(dòng)來(lái)帶動(dòng)機(jī)械主軸，由于皮帶傳動(dòng)中，轉(zhuǎn)速低，震動(dòng)大，而且皮帶容易打滑，噪聲也比較大，另外一種是異步電主軸，此種形式的的電主軸雖然克服了轉(zhuǎn)速低、震動(dòng)大、噪音大的缺點(diǎn)，但是因?yàn)槭褂玫氖钱惒诫姍C(jī)，轉(zhuǎn)子發(fā)熱大，效率低，而且同種功率大小的情況在沖擊載負(fù)荷下丟轉(zhuǎn)比較嚴(yán)重，甚至堵轉(zhuǎn)，導(dǎo)致無(wú)法發(fā)揮機(jī)床的性能。
[0004]

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明的目的是為了克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供了一種數(shù)控車床電主軸結(jié)構(gòu)。
[0006]本發(fā)明通過(guò)以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn):一種數(shù)控車床電主軸結(jié)構(gòu)，包括主軸箱體、主軸前軸承、主軸、冷卻液進(jìn)口、主軸前軸承座、前軸承冷卻套、定子、轉(zhuǎn)子、定子冷卻套、冷卻液出口和主軸后軸承，所述主軸箱體兩端通過(guò)拉緊螺栓分別連接設(shè)置有前端蓋和后端蓋，所述主軸箱體內(nèi)部?jī)啥朔謩e設(shè)置有主軸前軸承座主軸后軸承座，所述主軸前軸承座上連接設(shè)置有主軸前軸承，所述主軸后軸承座上連接設(shè)置有主軸后軸承，所述主軸前軸承和主軸后軸承相互配合連接設(shè)置有主軸，所述主軸前軸承上連接設(shè)置有前軸承冷卻套，所述主軸箱體上在主軸前軸承座處設(shè)置有冷卻液進(jìn)口，所述主軸箱體內(nèi)部在主軸的中段位置設(shè)置有轉(zhuǎn)子，所述轉(zhuǎn)子上設(shè)置有定子，所述定子上設(shè)置有定子冷卻套，所述定子冷卻套上連接設(shè)置有冷卻液出口，所述主軸箱體內(nèi)部設(shè)置有中頻驅(qū)動(dòng)電機(jī)和冷卻裝置，所述轉(zhuǎn)子采用壓配方法與主軸做成一體，所述主軸內(nèi)設(shè)置有溫度感應(yīng)器，所述溫度感應(yīng)器通過(guò)信號(hào)線與冷卻裝置相連，所述主軸的后端蓋上安裝設(shè)置有松刀油缸和旋轉(zhuǎn)接頭，所述主軸的前端蓋上設(shè)置有內(nèi)錐孔和端面，用于安裝刀具、刀具夾爪，所述主軸內(nèi)部安裝設(shè)置有編碼器。
[0007]作為優(yōu)選，所述定子內(nèi)腔帶有沖制嵌線槽。
[0008]作為優(yōu)選，所述轉(zhuǎn)子為中頻電機(jī)的旋轉(zhuǎn)部分，將定子的電磁場(chǎng)能轉(zhuǎn)換成機(jī)械能，能帶動(dòng)主軸旋轉(zhuǎn)，轉(zhuǎn)子由轉(zhuǎn)子鐵芯、鼠籠、轉(zhuǎn)軸三部分組成。
[0009]作為優(yōu)選，所述主軸前軸承和主軸后軸承分別采用了角接觸球軸承和深溝球軸承。
[0010]作為優(yōu)選，所述編碼器采用旋轉(zhuǎn)編碼器。
[0011]作為優(yōu)選，所述主軸箱體上設(shè)置有控制器，所述控制器上設(shè)置有顯示屏和控制按鈕。
[0012]作為優(yōu)選，所述主軸箱體底部設(shè)置有減震裝置。
[0013]本發(fā)明電主軸由主軸及主軸箱本體、輔助裝置、檢測(cè)裝置組成。電機(jī)的轉(zhuǎn)子采用壓配方法與主軸做成一體，主軸則由前后軸承支撐。轉(zhuǎn)子定子通過(guò)冷卻套安裝于主軸單元的殼體中。主軸的變速由主軸驅(qū)動(dòng)模塊控制，而主軸單元內(nèi)的溫升由冷卻裝置控制。在主軸的后面裝有松刀油缸、旋轉(zhuǎn)接頭；前端的內(nèi)錐孔和端面用于安裝刀具、刀具夾爪；中間有刀具拉桿、刀具夾緊彈簧；
為了提高機(jī)械裝置的加工精度，必須提高檢測(cè)元件和檢測(cè)系統(tǒng)的精度。其中以旋轉(zhuǎn)編碼器，線性編碼器，旋轉(zhuǎn)變壓器，測(cè)速發(fā)電機(jī)等比較普遍。本人在電主軸設(shè)計(jì)的內(nèi)置編碼器是屬于旋轉(zhuǎn)編碼器的。它的特點(diǎn)是:非接觸式，無(wú)摩擦和磨損，體積小，重量輕，機(jī)構(gòu)緊湊，安裝方便，維護(hù)簡(jiǎn)單，其具有高精度，大量程測(cè)量等。旋轉(zhuǎn)編碼器非常適合測(cè)速度，可無(wú)限累加測(cè)量。
[0014]
【附圖說(shuō)明】
[0015]為了更清楚地說(shuō)明本發(fā)明實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對(duì)實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡(jiǎn)單地介紹，顯而易見(jiàn)地，下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明的一些實(shí)施例，對(duì)于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來(lái)講，在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖；
圖1為本發(fā)明一種數(shù)控車床電主軸結(jié)構(gòu)的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0016]
【具體實(shí)施方式】
[0017]為了使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案及優(yōu)點(diǎn)更加清楚明白，以下結(jié)合附圖及實(shí)施例，對(duì)本發(fā)明進(jìn)行進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明。應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的具體實(shí)施例僅用以解釋本發(fā)明，并不用于限定本發(fā)明；下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例進(jìn)行詳細(xì)闡述，以使本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)和特征能更易于被本領(lǐng)域技術(shù)人員理解，從而對(duì)本發(fā)明的保護(hù)范圍做出更為清楚明確的界定。
[0018]如圖1所示，本發(fā)明涉及一種數(shù)控車床電主軸結(jié)構(gòu)，包括主軸箱體1、主軸前軸承
2、主軸3、冷卻液進(jìn)口 4、主軸前軸承座5、前軸承冷卻套6、定子7、轉(zhuǎn)子8、定子冷卻套9、冷卻液出口 10和主軸后軸承11，所述主軸箱體I兩端通過(guò)拉緊螺栓分別連接設(shè)置有前端蓋和后端蓋，所述主軸箱體I內(nèi)部?jī)啥朔謩e設(shè)置有主軸前軸承座5和主軸后軸承座，所述主軸前軸承座5上連接設(shè)置有主軸前軸承2，所述主軸后軸承座上連接設(shè)置有主軸后軸承11，所述主軸前軸承2和主軸后軸承11相互配合連接設(shè)置有主軸3，所述主軸前軸承2上連接設(shè)置有前軸承冷卻套6，所述主軸箱體I上在主軸前軸承座5處設(shè)置有冷卻液進(jìn)口 4，所述主軸箱體I內(nèi)部在主軸3的中段位置設(shè)置有轉(zhuǎn)子8，所述轉(zhuǎn)子8上設(shè)置有定子7，所述定子7上設(shè)置有定子冷卻套9，所述定子冷卻套9上連接設(shè)置有冷卻液出口 10，所述主軸箱體I內(nèi)部設(shè)置有中頻驅(qū)動(dòng)電機(jī)和冷卻裝置，所述轉(zhuǎn)子8采用壓配方法與主軸3做成一體，所述主軸3內(nèi)設(shè)置有溫度感應(yīng)器，所述溫度感應(yīng)器通過(guò)信號(hào)線與冷卻裝置相連，所述主軸3的后端蓋上安裝設(shè)置有松刀油缸和旋轉(zhuǎn)接頭，所述主軸3的前端蓋上設(shè)置有內(nèi)錐孔和端面，用于安裝刀具、刀具夾爪，所述主軸3內(nèi)部安裝設(shè)置有編碼器。
[0019]所述定子7內(nèi)腔帶有沖制嵌線槽。
[0020]所述轉(zhuǎn)子8為中頻電機(jī)的旋轉(zhuǎn)部分，將定子7的電磁場(chǎng)能轉(zhuǎn)換成機(jī)械能，能帶動(dòng)主軸3旋轉(zhuǎn)，轉(zhuǎn)子8由轉(zhuǎn)子鐵芯、鼠籠、轉(zhuǎn)軸三部分組成。
[0021]所述主軸前軸承2和主軸后軸承11分別采用了角接觸球軸承和深溝球軸承。
[0022]所述編碼器采用旋轉(zhuǎn)編碼器。
[0023]所述主軸箱體I上設(shè)置有控制器，所述控制器上設(shè)置有顯示屏和控制按鈕。
[0024]所述主軸箱體I底部設(shè)置有減震裝置。
[0025]綜上所述，本發(fā)明通過(guò)電主軸作為加工中心的核心部件，它將機(jī)床主軸與交流伺服電機(jī)軸合二為一，即將主軸電機(jī)的定子、轉(zhuǎn)子直接裝入主軸組件的內(nèi)部，并經(jīng)過(guò)精確的動(dòng)平衡校正，具有良好的回轉(zhuǎn)精度和穩(wěn)定性，形成一個(gè)完美的高速主軸單元，也被稱為內(nèi)裝式電主軸，其間不再使用皮帶齒輪傳動(dòng)副，從而實(shí)現(xiàn)機(jī)床主軸系統(tǒng)的“零傳動(dòng)”，通電后轉(zhuǎn)子直接帶動(dòng)主軸運(yùn)轉(zhuǎn)。
[0026]數(shù)控車床電主軸的特征 I高回轉(zhuǎn)精度
車削中心的主軸是裝夾工件的基準(zhǔn)，并將運(yùn)動(dòng)傳遞給工件，因此主軸的回轉(zhuǎn)精度直接影響加工精度。為保證電主軸在高速運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)的回轉(zhuǎn)精度，其關(guān)鍵零件必須進(jìn)行精加工和超精加工，選用尺寸和精度等級(jí)合適的軸承，采用合理的裝配方案；
2高剛度
主軸剛度反映主軸單元抵抗外載荷的能力。尤其，進(jìn)行車削粗加工時(shí)，切削量較大，主軸要承受很大的徑向力。為了保證加工精度、避免振動(dòng)，要求電主軸具備較高的剛度，特別是徑向剛度；
3抗振性強(qiáng)
機(jī)床工作時(shí)，主軸部件不僅受靜態(tài)力的作用，同時(shí)還受其他沖擊力和交變干擾力的作用而產(chǎn)生振動(dòng)。振動(dòng)是主軸動(dòng)態(tài)性能的重要指標(biāo)，振動(dòng)將會(huì)產(chǎn)生噪聲，并直接影響工件的表面加工質(zhì)量，振動(dòng)嚴(yán)重時(shí)會(huì)產(chǎn)生崩刃和打刀現(xiàn)象。因此，電主軸的抗振性要強(qiáng)；
4電機(jī)特性優(yōu)良
車削中心要求有較廣的加工范圍，這就要求電主軸既要有優(yōu)良的低速加工性能，又要有好的高速加工性能。在起步及低速段采用恒轉(zhuǎn)矩調(diào)速，保證低速時(shí)有較大的輸出轉(zhuǎn)矩，滿足低速大進(jìn)給的切削要求；而高速段采用恒功率調(diào)速，可滿足小切削量的高轉(zhuǎn)速要求。對(duì)一些低速要求高的電主軸，應(yīng)采用高性能的矢量變頻器控制；
5熱特