一種永磁同步電主軸的制作方法
【專利摘要】本發明公開了一種永磁同步電主軸，包括定子、轉子、電主軸筒體、永磁體、脹套和軸承，所述軸承包括前端軸承和后端軸承，定子包括定子鐵芯和定子繞組，定子鐵芯安裝在電主軸筒體內，定子繞組鑲嵌在定子鐵芯的凹槽內，永磁體安裝在轉子的槽中，轉子通過脹套安裝在軸上，軸貫穿電主軸筒體。該裝置結構緊湊，體積小，轉動慣量小，易于快速起動和停止；輸出功率大，調速范圍廣，具有理想的轉矩?功率特性；該裝置的轉子采用脹套的連接方式，提高了轉子整體的剛度，消除了由于熱套對轉子中永磁體的影響，該裝置減少了電主軸的熱變形，整體采用環氧樹脂灌封，絕緣強度高，整體性好，導熱能力強，降低電機溫升，控制精確，加工精度高，工作噪聲低。
【專利說明】
一種永磁同步電主軸
技術領域
[0001]本發明涉及一種數控機床裝置，具體是一種永磁同步電主軸。【背景技術】
[0002]數控機床是機加工中常用的一種裝置，數控機床是數字控制機床的簡稱，是一種裝有程序控制系統的自動化機床。該控制系統能夠邏輯地處理具有控制編碼或其他符號指令規定的程序，并將其譯碼，用代碼化的數字表示，通過信息載體輸入數控裝置。經運算處理由數控裝置發出各種控制信號，控制機床的動作，按圖紙要求的形狀和尺寸，自動地將零件加工出來。數控機床較好地解決了復雜、精密、小批量、多品種的零件加工問題，是一種柔性的、高效能的自動化機床。現有的數控機床的電主軸采用異步電動機驅動，異步電機驅動方式的缺點是:驅動系統效率低，發熱嚴重，溫升高，軸向穩定性差，零件表面加工精度低， 重載起動困難，起動電流大，低速帶載能力差，難以實現位置和速度的精密控制。
【發明內容】
[0003]本發明的目的在于提供一種永磁同步電主軸，以解決上述【背景技術】中提出的問題。
[0004]為實現上述目的，本發明提供如下技術方案:一種永磁同步電主軸，包括定子、轉子、電主軸筒體、永磁體、脹套和軸承，所述軸承包括前端軸承和后端軸承，定子包括定子鐵芯和定子繞組，定子鐵芯安裝在電主軸筒體內，定子繞組鑲嵌在定子鐵芯的凹槽內，轉子上設置有槽，永磁體安裝在轉子的槽中，轉子通過脹套安裝在軸上，軸貫穿電主軸筒體并且通過前端軸承和后端軸承支撐，軸上設置有軸向限位臺。
[0005]作為本發明進一步的方案:脹套包括前脹套和后脹套，前脹套上設置有前脹套拉緊螺栓孔和前脹套法蘭盤，后脹套上設置有后脹套拉緊螺栓孔和后脹套法蘭盤，前脹套熱套在軸上，轉子位于前脹套和后脹套之間并且通過拉緊螺栓、前脹套拉緊螺栓孔和后脹套拉緊螺栓孔的配合固定。
[0006]作為本發明進一步的方案:定子鐵芯采用熱壓的方式固定在電主軸筒體內，定子鐵芯、定子繞組和電主軸筒體內灌封有環氧樹脂。
[0007]作為本發明進一步的方案:轉子上開的槽為“V”形槽。
[0008]作為本發明進一步的方案:前端軸承置于前端軸承座內，后端軸承置于后端軸承座內。
[0009]與現有技術相比，本發明的有益效果是:該裝置結構緊湊，體積小，轉動慣量小，易于快速起動和停止;輸出功率大，調速范圍廣，具有理想的轉矩-功率特性，一次裝夾即可實現粗加工，又可進行高速精加工重量輕，慣性小;該裝置的轉子采用脹套的連接方式，提高了轉子整體的剛度，避免了直接對轉子進行熱套，消除了由于熱套對轉子中永磁體的影響， 該裝置原則上不發熱，減少了電主軸的熱變形，整體采用環氧樹脂灌封，絕緣強度高，整體性好，導熱能力強，降低電機溫升，控制精確，加工精度高，工作噪聲低。【附圖說明】
[0010]圖1為永磁同步電主軸的剖面圖。
[0011]圖2為永磁同步電主軸的側視圖。
[0012]圖3為永磁同步電主軸中轉子緊固方式的結構示意圖。
[0013]其中:1-定子鐵芯，2-定子繞組，3-電主軸筒體，4-轉子，5-永磁體，6-脹套，61-前脹套，611-前脹套拉緊螺栓孔，612-前脹套法蘭盤，62-后脹套，621-后脹套拉緊螺栓孔， 612-后脹套法蘭盤，7-軸，8-前端軸承，9-后端軸承。【具體實施方式】
[0014]下面結合【具體實施方式】對本專利的技術方案作進一步詳細地說明。
[0015]請參閱圖1-3, 一種永磁同步電主軸，包括定子、轉子4、電主軸筒體3、永磁體5、脹套6和軸承，所述軸承包括前端軸承8和后端軸承9，定子包括定子鐵芯1和定子繞組2，定子鐵芯1安裝在電主軸筒體3內，定子繞組2鑲嵌在定子鐵芯1的凹槽內，轉子4上設置有槽，永磁體5安裝在轉子4的槽中，轉子4通過脹套6安裝在軸7上，軸7貫穿電主軸筒體3并且通過前端軸承8和后端軸承9支撐，軸7上設置有軸向限位臺。脹套6包括前脹套61和后脹套62,前脹套61上設置有前脹套拉緊螺栓孔611和前脹套法蘭盤612,后脹套62上設置有后脹套拉緊螺栓孔621和后脹套法蘭盤622,前脹套61熱套在軸7上，轉子4位于前脹套61和后脹套62之間并且通過拉緊螺栓、前脹套拉緊螺栓孔611和后脹套拉緊螺栓孔621的配合固定。定子鐵芯1 采用熱壓的方式固定在電主軸筒體3內，定子鐵芯1、定子繞組2和電主軸筒體3內灌封有環氧樹脂，成為一個整體。轉子4上開的槽為“V”形槽。前端軸承8置于前端軸承座內，后端軸承 9置于后端軸承座內。[〇〇16]本發明的工作原理是:本技術方案的特點是采用內裝式新型永磁同步電機驅動主軸，將電機與主軸合二為一，取消了帶輪傳動和齒輪傳動，從而把機床主傳動鏈的長度縮短為零，實現了機床的“零傳動”，該裝置采用永磁同步電動機的驅動，可以實現輸出功率大， 調速范圍廣，具有比較理想的轉矩-功率特性，一次裝夾即可實現粗加工(低速大轉矩)，又可進行高速精加工。此外，轉子4采用脹套6的連接方式，避免了轉子鍵槽的連接方式，提高了轉子4整體的剛度;避免了直接對轉子4進行熱套，消除了由于熱套對轉子4中永磁體5的影響，特別是消除了對已經充磁的永磁體5的影響。
[0017]轉子4采用永磁體5勵磁，原則上不發熱，減少了電主軸的熱變形;轉子4無損耗，電主軸的功率密度進一步增大，工作效率高；定子采用整體環氧樹脂灌封，絕緣強度高，整體性好，導熱能力強，降低電機溫升;體積小，轉動慣量小，易于快速起動和停止;低速性能好， 易于實現位置和速度的精密控制。本技術方案采用先進的設計理念，抑制永磁同步電動機的脈動轉矩，保證力矩特性的平穩性和主軸系統的控制精度，以實現零件加工表面的高質量。
[0018]該裝置結構緊湊，體積小，轉動慣量小，易于快速起動和停止;輸出功率大，調速范圍廣，具有理想的轉矩-功率特性，一次裝夾即可實現粗加工，又可進行高速精加工重量輕， 慣性小;該裝置的轉子4采用脹套6的連接方式，提高了轉子4整體的剛度，避免了直接對轉子4進行熱套，消除了由于熱套對轉子4中永磁體5的影響，該裝置原則上不發熱，減少了電主軸的熱變形，整體采用環氧樹脂灌封，絕緣強度高，整體性好，導熱能力強，降低電機溫升，控制精確，加工精度高，工作噪聲低。
[0019]上面對本專利的較佳實施方式作了詳細說明，但是本專利并不限于上述實施方式，在本領域的普通技術人員所具備的知識范圍內，還可以在不脫離本專利宗旨的前提下做出各種變化。
【主權項】
1.一種永磁同步電主軸，其特征在于，包括定子、轉子、電主軸筒體、永磁體、脹套和軸 承，所述軸承包括前端軸承和后端軸承，定子包括定子鐵芯和定子繞組，定子鐵芯安裝在電 主軸筒體內，定子繞組鑲嵌在定子鐵芯的凹槽內，轉子上設置有槽，永磁體安裝在轉子的槽 中，轉子通過脹套安裝在軸上，軸貫穿電主軸筒體并且通過前端軸承和后端軸承支撐，軸上 設置有軸向限位臺。2.根據權利要求1所述的永磁同步電主軸，其特征在于，所述脹套包括前脹套和后脹 套，前脹套上設置有前脹套拉緊螺栓孔和前脹套法蘭盤，后脹套上設置有后脹套拉緊螺栓 孔和后脹套法蘭盤，前脹套熱套在軸上，轉子位于前脹套和后脹套之間并且通過拉緊螺栓、 前脹套拉緊螺栓孔和后脹套拉緊螺栓孔的配合固定。3.根據權利要求1或2所述的永磁同步電主軸，其特征在于，所述定子鐵芯采用熱壓的 方式固定在電主軸筒體內，定子鐵芯、定子繞組和電主軸筒體內灌封有環氧樹脂。4.根據權利要求1所述的永磁同步電主軸，其特征在于，所述轉子上開的槽為“V”形槽。5.根據權利要求4所述的永磁同步電主軸，其特征在于，所述前端軸承置于前端軸承座 內，后端軸承置于后端軸承座內。
【文檔編號】B23B19/02GK106077719SQ201610755875
【公開日】2016年11月9日
【申請日】2016年8月30日
【發明人】孫乃輝, 楊立遠, 陳偉
【申請人】伊澤瑞爾(大連)科技有限公司