專利名稱：一種恒溫變頻電動主軸磨具單元的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及精密機械制造領域，特別涉及一種恒溫變頻電動主軸磨 具單元。
背景技術：
在不斷發明和創造中提高加工質量并使質量日臻完善，這是機床制造業 的努力方向，那些對于產品質量起重要影響的機床，例如磨床、車床等，這 種問題就更為突出。
變頻電動主軸磨具單元是機床中的重要部分，其內部含有高精度軸承， 傳統的設計是采用滾動軸承實現，其優點是結構簡單、使用方便，但由于這 些高精度軸承隨著工作時間的加長會不斷升溫，高溫將使其產生熱變形而喪
失原有的回轉精度，具體帶來了如下缺陷
1、 運轉物質不平衡而產生離心力；
2、 產生軸承游隙變化；
3、 滾動軸承脂潤滑使用壽命周期短；
4、 滾動軸承的加工精度變差。
上述回轉精度的喪失，會導致在精磨削環型件時，出現圓形偏差、圓度 誤差、直線性和粗糙度等幾何精度的缺欠。
為了改善這種高溫狀態，現有技術中往往使用循環水對變頻電動主軸磨 具單元進行冷卻，但這種冷卻方式會帶來如下缺陷
1、 循環水容易滲漏造成電機燒毀；
2、 循環水滲漏造成軸承損壞，維修費用高。
實用新型內容
有鑒于此，本實用新型提供一種恒溫變頻電動主軸磨具單元，其內部工 作溫度恒定，從而不會產生高溫變形導致的各種缺陷，并且不會因為恒溫措 施使軸承和電機損壞。
本實用新型的技術方案是這樣實現的
一種恒溫變頻電動主軸磨具單元，關鍵在于，包括制冷器和變頻電動主 軸磨具單元；
所述制冷器安裝在所述變頻電動主軸磨具單元的尾部；所述變頻電動主軸 磨具單元的頭部設置有排氣槽；
所述制冷器將制冷后的空氣由變頻電動主軸磨具單元的尾部輸入其內 部；該冷卻后的空氣進行熱交換后由所述排氣槽排出。
可見，本實用新型在變頻電動主軸磨具單元上加裝了制冷器，即將變頻 電動主軸磨具單元與制冷器進行了融合，4吏變頻電動主軸磨具單元融合先進 制冷技術。該制冷器是小型空氣磁性熱交換系統，能夠將冷卻后的空氣輸出 到變頻電動主軸磨具單元內部，與變頻電動主軸磨具單元內部的高溫空氣進 行熱交換。這樣一來，既可以利用該制冷器使變頻電動主軸磨具單元工作在 恒溫狀態，同時又由于該制冷器是利用空氣制冷，而非采用循環水冷卻，不 會使軸承和電機損壞。
圖1為本實用新型中恒溫變頻電動主軸磨具單元的結構示意圖。
具體實施方式
為使本實用新型的目的和優點更加清楚，
以下結合附圖和實施例對本實 用新型作進一步的詳細說明。
恒溫變頻電動主軸磨具單元的一般設計要求包括如下幾方面 1、具有良好的防止熱變形能力；2、 具有良好的防振性能，以提高旋轉零件的動穩定性；
3、 采用較高的軸承精度、性能；
4、 具有良好的整體通用性和互換性；
5、 使用簡單而可靠。
上述一般設計要求在一定程度上對變頻電動主軸磨具單元中的滾動軸 承也有相當針對性，但主要還是針對變頻電動主軸磨具單元所采用的滾動軸 承精度和使用客觀條件等。本實用新型僅介紹有效地采用滾動軸承支承的設 計。
本實用新型的核心思想，是在變頻電動主軸磨具單元上加裝了制冷器， 即將變頻電動主軸磨具單元與制冷器進行了融合，使變頻電動主軸磨具單元 融合先進制冷技術。該制冷器是小型空氣磁性熱交換系統，能夠將冷卻后的 空氣輸出到變頻電動主軸磨具單元內部，與變頻電動主軸磨具單元內部的高 溫空氣進行熱交換。這樣一來，既可以利用該制冷器使變頻電動主軸磨具單 元工作在恒溫狀態，同時又由于該制冷器是利用空氣制冷，而非采用循環水 冷卻，不會使軸承和電機損壞。
圖1為本實用新型中恒溫變頻電動主軸磨具單元的結構示意圖，該恒溫 變頻電動主軸磨具單元包括制冷器3和變頻電動主軸磨具單元12。
上述變頻電動主軸磨具單元12的頭部設置有排氣槽2，變頻電動主軸 磨具單元12還包括第一軸承支承體4、轉子5、定子6、平衡器7、前主 體8、殼體9、第二軸承支承體lO和浮動座ll。上述變頻電動主軸磨具單 元12內部各部件的連接關系、以及內部各部件與前主體8及殼體9的配合 關系，與現有技術中常用的結構相同，也并非本實用新型討論的重點，這里 不再贅述。
上述制冷器3安裝在變頻電動主軸磨具單元12的尾部，安裝方式可以 根據實際需要任意選擇，如采用螺釘將制冷器3固定在變頻主軸磨具單元 12上，或者采用粘貼的方式將制冷器3固定在變頻主軸磨具單元12上。制 冷器3上設置有進氣接頭1。該制冷器3選用先進的小型空氣磁性熱交換系統，其制冷原理為本領域技術人員的公知常識，這里不再贅述。
制冷器3、定子6、轉子5、殼體9、浮動座ll、第一軸承支承體4、第 二軸承支承體10和平衡器7構成一個精確的軸系，進行磁力切割高精度旋 轉。
圖1所示恒溫變頻電動主軸磨具單元的工作流程如下所述
1)空壓站供給的壓縮空氣，經節流、油霧后由進氣接頭1進入制冷器
.2)制冷器3對進入的空氣進行制冷處理后，通過變頻電動主軸磨具單 元12尾部上的縫隙將冷卻的空氣輸入變頻電動主軸磨具單元12的內部，該 冷卻的空氣分別經過第一軸承支承體4、第二軸承支承體IO和前主體8,進 行封閉循環熱交換，最后經排氣槽2排出，完成制冷、潤滑工作狀態。
與現有技術中變頻電動主軸磨具單元的工作情況相同，本實用新型中的 變頻電動主軸磨具單元12在恒溫條件下也可以由計算機控制，這也使得本 實用新型的恒溫變頻電動主軸磨具單元12可兼用于普通和數控系統中。由 于這里并非本實用新型討論的重點，只簡述具體流程如下
1) 計算機發出控制信號；
2) 計算機發出的控制信號經過數字模擬D/A轉換器轉換后，通過航空 插頭控制定子6、殼體9、浮動座11和轉子5進行磁力切割傳遞負荷，由砂 輪平衡器、砂輪等機構組成精度旋轉。
至于上述計算機控制中涉及到的具體執行方式，以及航空插頭、砂輪平 衡器、砂輪等部件的相互配合方式，均屬于本領域技術人員的公知常識。
本實用新型中的制冷器3可以將變頻電動主軸磨具單元12的溫度恒定 在室溫或低于室溫，從而使得變頻電動主軸磨具單元12中的所有高精度軸 承不會由于工作時溫度升高產生熱變形而喪失原有的回轉精度，達到傳遞高 精度、高平穩性等目的，其回轉精度可達0.02微米。這樣在精磨削加工環 型件時，將不會出現圓形偏差、圓度誤差、直線性和粗糙度等幾何精度的缺 欠。而傳統的變頻電動主軸磨具單元，如在夏季不采取冷卻措施，溫度升高將達75度，會使加工的產品精度下降造成廢品損失，也可能造成高精度軸 承提前損壞而報廢。
本實用新型中的恒溫變頻電主軸磨具單元還具備以下優點啟動性能 好，效率高，低速力矩大；轉速可調，噪音低，振動小，運轉平穩；結構簡 單；使用方便；容易維修。
本實用新型提供的恒溫變頻主軸磨具單元最適用于機械制造、信息產 業、數控機床制造和機床數控的改造等。
以上所述僅為本實用新型的較佳實施例而已，并非用于限定本實用新型 的保護范圍。凡在本實用新型的精神和原則之內，所作的任何修改、等同替 換以及改進等，均應包含在本實用新型的保護范圍之內。
權利要求1、一種恒溫變頻電動主軸磨具單元，其特征在于，包括制冷器(3)和變頻電動主軸磨具單元(12)；所述制冷器(3)安裝在所述變頻電動主軸磨具單元(12)的尾部；所述變頻電動主軸磨具單元(12)的頭部設置有排氣槽(2)；所述制冷器(3)將制冷后的空氣由變頻電動主軸磨具單元(12)的尾部輸入其內部；該冷卻后的空氣進行熱交換后由所述排氣槽(2)排出。
2、 如權利要求l所述的恒溫變頻電動主軸磨具單元，其特征在于，所述制 冷器(3 )上設置有進氣接頭(1 )。
3、 如權利要求1所述的恒溫變頻電動主軸磨具單元，其特征在于，所述恒 溫變頻電動主軸磨具單元(12)包括定子(6)、轉子(5)、殼體(9)、浮動 座(11)、第一軸承支承體(4)、第二軸承支承體(10)和平衡器(7);所述制冷器(3)和定子(6)、轉子(5)、殼體(9)、浮動座(11)、第一 軸承支承體(4)、第二軸承支承體(10)及平衡器(7)構成一個軸系，進行磁 力切割旋轉。
4、 如權利要求3所述的恒溫變頻電動主軸磨具單元，其特征在于，所述制 冷器(3)和定子(6)、轉子(5)、殼體(9)、浮動座(11)、第一軸承支承體(4)、第二軸承支承體(10)及平衡器(7)融為一體。
5、 如權利要求1至4任一項所述的恒溫變頻電動主軸磨具單元，其特征在 于，所述制冷器(3 )通過螺釘或粘貼的方式安裝在變頻電動主軸磨具單元(12 ) 的尾部。
6、 如權利要求1至4任一項所述的恒溫變頻電動主軸磨具單元，其特征在 于，所述制冷器(3)為磁性熱交換制冷器。
專利摘要本實用新型公開了一種恒溫變頻電動主軸磨具單元，包括磁性熱交換制冷器和變頻電動主軸磨具單元，其中制冷器安裝在變頻電動主軸磨具單元的尾部；變頻電動主軸磨具單元的頭部設置有排氣槽；制冷器將制冷后的空氣由變頻電動主軸磨具單元的尾部輸入其內部；該冷卻后的空氣進行熱交換后由所述排氣槽排出。該恒溫變頻電動主軸磨具單元是磁性熱交換制冷器與變頻電動主軸磨具單元融為一體的典型高科技產品，其中實現恒溫精度傳遞的軸系維持變頻電動主軸的加工過程精度。該恒溫變頻電動主軸磨具單元可以廣泛應用于機械制造、信息產業、數控機床制造和機床數控的改造等不同接口的主軸系列。
文檔編號B24B41/04GK201423570SQ200920106789
公開日2010年3月17日 申請日期2009年4月10日 優先權日2009年4月10日
發明者平 陳 申請人:平 陳