CN101905335A

CN101905335A - 一种电机座内孔加工设备

Info

Publication number: CN101905335A
Application number: CN2009100524025A
Authority: CN
Inventors: 牟忠凯; 奚修军
Original assignee: SHANGHAI SHANGDIAN MECHANICAL AND ELECTRICAL EQUIPMENT ENGINEERING CO LTD
Current assignee: SHANGHAI SHANGDIAN MECHANICAL AND ELECTRICAL EQUIPMENT ENGINEERING CO LTD
Priority date: 2009-06-02
Filing date: 2009-06-02
Publication date: 2010-12-08

Abstract

本发明涉及一种电机座内孔加工设备，包括卧式床身、床鞍、悬伸套筒、镗削主轴箱以及镗刀盘、轴向进给机构，所述的床鞍设于镗削主轴箱的底部，该床鞍与卧式床身通过导轨结构相连，所述的悬伸套筒设于镗削主轴箱的前端面，所述的镗削主轴箱包括箱体以及设于箱体内的主轴、主轴驱动机构、芯轴以及芯轴驱动机构，主轴穿过悬伸套筒与镗刀盘连接，该镗刀盘包括刀盘本体、滑枕以及设于滑枕上的径向镗刀和轴向反划刀夹，所述的刀盘本体与主轴连接，所述的滑枕与刀盘本体通过导轨结构相连，芯轴轴向穿过主轴并与滑枕径向传动连接，所述的轴向进给机构与镗削主轴箱轴向传动连接。本发明具有加工精度和加工效率高、适用范围广以及安全可靠等优点。

Description

一种电机座内孔加工设备

技术领域

本发明涉及电机座加工设备，特别是涉及一种电机座内孔加工设备。

背景技术

随着国民经济快速发展，基础工业振兴，电机制造业得到了长足发展，新型电机不断推陈出新成为市场主导，更多的厂家开始参与到中、大型电机的制造行列。

对于交直流电机来说机座无疑是其中最重要的部件，机座内孔和端面的加工精度直接影响到电机性能。大、中型电机机座一般采用长方形箱体式多隔板焊接结构，主轴卧式布置，其精度要求高，加工难度大，且不易检测。

多数企业只能依靠两种设备来加工：立式车床和卧式镗孔专机，而这两种方式都存在不完善之处。用立式车床加工时，机座必须竖直装卡，质心高、稳定性差；机座轴孔与机床主轴难以同心，找正困难；横梁在加工时必须升至最上避开工件，滑枕悬伸车削，刀架刚性弱、切削力小；机座不能一次加工完成，车削上端后还需重新装夹换面加工，效率低、加工精度无法保证。用卧式镗孔专机加工时，工件固定不动，镗杆两端支承可沿轴向进给并带动刀具旋转车镗内孔，缺点是采用双端支撑式镗杆不是等刚度，精度随镗杆变化较大；考虑工件装卸的要求，床头箱轴向位移必须大于工件最大长度的两倍，机床占地面积过大；受镗杆直径限制，镗孔直径不宜过大，否则刀夹体悬伸过大、刀杆刚度不足；无径向进刀，镗划内孔端面困难，加工范围受限。

发明内容

本发明所要解决的技术问题就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种电机座内孔加工设备。

本发明的目的可以通过以下技术方案来实现：一种电机座内孔加工设备，其特征在于，包括卧式床身、床鞍、悬伸套筒、镗削主轴箱以及镗刀盘、轴向进给机构，所述的床鞍设于镗削主轴箱的底部，该床鞍与卧式床身通过导轨结构相连，所述的悬伸套筒设于镗削主轴箱的前端面，所述的镗削主轴箱包括箱体以及设于箱体内的主轴、主轴驱动机构、芯轴以及芯轴驱动机构，所述的主轴与主轴驱动机构传动连接，该主轴穿过悬伸套筒与镗刀盘连接，该镗刀盘包括刀盘本体、滑枕以及设于滑枕上的径向镗刀和轴向反划刀夹，所述的刀盘本体与主轴连接，所述的滑枕与刀盘本体通过导轨结构相连，所述的芯轴与芯轴驱动机构传动连接，该芯轴轴向穿过主轴并与滑枕径向传动连接，所述的轴向进给机构与镗削主轴箱轴向传动连接。

本发明还包括工作台，所述的工作台包括底座、滑动台以及用于固定电机座的转动台，所述的底座设于卧式床身的前侧，并且两者垂直设置，所述的滑动台位于底座上并通过导轨结构与底座相连，所述的转动台位于滑动台上并且两者转动连接。

所述的床鞍与卧式床身采用恒流静压导轨结构连接。

所述的悬伸套筒呈圆锥状，其轴线与卧式床身平行。

所述镗刀盘通过一爪形离合器与主轴连接。

所述的轴向进给机构包括第一交流伺服电机以及齿轮箱，所述的第一交流伺服电机通过齿轮箱与镗削主轴箱传动连接。

所述的主轴驱动机构包括主电机以及主传动链，所述的主电机通过主传动链与主轴传动连接。

所述的芯轴驱动机构包括第二交流伺服电机以及行星进给箱，所述的第二交流伺服电机通过行星进给箱与芯轴传动连接。

所述的芯轴通过一滚珠丝杠与滑枕径向传动连接。

与现有技术相比，本发明具有以下优点：

一、加工精度高：机床主关铸件均采用热对称结构设计，热变形小；床鞍为静压导轨，运行平稳、抗振性好、进给精度高；主轴镗杆(主轴、芯轴)在加工过程中是等刚度的，加工精度高。

二、加工效率高：机床操作简便，工件安装找正后可通过数控编程控制来实现自动进给，一次完成内孔、端面等多道工序加工，无需翻转和二次装卡，加工完成后套筒与镗刀盘全部退出工件，拆卸方便、加工效率高。

三、适用范围广：适用于各种交、直流电机的定子机座加工，机型不同时可更换等高垫块来满足中心高度要求；在加工小孔径或加长型机座时还可通过回转工作台来完成反面加工，适用范围极广。

四、安全可靠：机床采用德国SINUMERIK数控系统控制，全数字伺服电机驱动，两轴联动半闭环控制，所有附助动作及电液元器互锁保护均通过内置PLC控制，自动化程度高，安全性高。

附图说明

图1为本发明的结构示意图；

图2为本发明的镗削主轴箱的内部结构示意图；

图3为本发明的镗削主轴箱的立体示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明作进一步说明。

如图1～3所示，一种电机座内孔加工设备，包括卧式床身1、床鞍2、悬伸套筒3、镗削主轴箱4以及镗刀盘5、轴向进给机构，所述的床鞍2设于镗削主轴箱4的底部，该床鞍2与卧式床身1通过导轨结构相连，所述的悬伸套筒3设于镗削主轴箱4的前端面，所述的镗削主轴箱4包括箱体40以及设于箱体内的主轴41、主轴驱动机构、芯轴42以及芯轴驱动机构，所述的主轴41与主轴驱动机构传动连接，该主轴41穿过悬伸套筒3与镗刀盘5连接，该镗刀盘5包括刀盘本体50、滑枕51以及设于滑枕51上的径向镗刀和轴向反划刀夹52，所述的刀盘本体50与主轴41连接，所述的滑枕51与刀盘本体50通过导轨结构相连，所述的芯轴42与芯轴驱动机构传动连接，该芯轴42轴向穿过主轴41并与滑枕51径向传动连接，所述的轴向进给机构与镗削主轴箱4轴向传动连接。

本发明还包括工作台6，所述的工作台6包括底座60、滑动台61以及用于固定电机座的转动台62，所述的底座60设于卧式床身1的前侧，并且两者垂直设置，所述的滑动台61位于底座60上并通过导轨结构与底座60相连，所述的转动台62位于滑动台61上并且两者转动连接；所述的床鞍2与卧式床身1采用恒流静压导轨结构连接；所述的悬伸套筒3呈圆锥状，其轴线与卧式床身1平行；所述镗刀盘5通过一爪形离合器与主轴41连接；所述的轴向进给机构包括第一交流伺服电机7以及齿轮箱8，所述的第一交流伺服电机7通过齿轮箱8与镗削主轴箱4传动连接；所述的主轴驱动机构包括主电机43以及主传动链44，所述的主电机43通过主传动链44与主轴41传动连接；所述的芯轴驱动机构包括第二交流伺服电机45以及行星进给箱46，所述的第二交流伺服电机45通过行星进给箱46与芯轴42传动连接；所述的芯轴42通过一滚珠丝杠9与滑枕51径向传动连接。

床鞍2由第一交流伺服电机7驱动可作纵向移动，床鞍2采用恒流静压导轨结构，确保了高精度进给及加工平稳性。镗主轴箱4安装于床鞍2上，主轴箱4前端面固定有悬伸套筒3，其轴线与床身1水平，通过有限元分析设计具有良好的静、动态刚度；镗杆(主轴41、芯轴42)安装于悬伸套筒3内，套筒采用圆锥形式，以方便深入机座镗削内孔，套筒前端设有镗刀盘5，通过套筒3内的回转主轴41与主传动链44相连实现回转运动，刀盘5径向进给是通过主轴41内的芯轴42与主传动的速度差值实现刀具的径向正反进给与快速，刀盘5与主轴41通过爪形离合器相连，加工大孔时可方便更换刀盘。电机座10安装在回转工作台6上，机座四脚分别用等高垫块联接固定，这样可保证同批次机座中心高度一致，工作台的上台面可回转，当工件长度过大或端面无法反划加工时可采用调头镗削，台面回转固定角度后可重新定位并自动锁紧。

本机床遵循镗杆等刚度加工的原则设计，以高刚性、高精度、高效率和高使用寿命为最终目标，通过悬伸套筒的联结刚度来提升镗杆刚度，镗杆在加工过程中不受悬伸重力影响，从而在结构上实现等刚度、高精度加工，镗刀径向进给是通过主轴内芯轴传递并与主传动的差动来完成，这样可确保镗削主运动与刀具的径向进给无缝联接，对工件加工精度和表面质量均有大幅的提高。

床身1与工作台6的床身相互垂直，工作时先将主轴箱4退至最后回参考点，将电机座10底脚垫入等高垫块，然后使主轴箱4前移接近电机座10，通过镗刀盘5旋转打表找正电机座10孔轴心，移动工作台6来完成机座水平调整，调整后将电机座10卡紧固定在工作台6上。

主轴箱4前移旋转镗刀接近电机座10端面进行轴向对刀，通过移动滑枕51带动刀具进行径向对刀，编制加工程序进行自动加工。镗削主传动是由主电机43拖动，经主传动链44传至镗主轴41，再带动镗刀盘5旋转来实现；轴向进给由第一交流伺服电机7驱动，通过床身后端齿轮箱8降速，经滚珠丝杠副传递完成；径向进给是通过第一交流伺服电机45驱动，调整控制行星减速箱46转速，带动芯轴42并与主轴41转速产生相对差值，完成径向进给，芯轴42通过螺旋齿轮驱动滚珠丝杠9，带动滑枕51实现径向进给。

床身上静压床鞍2采用恒流静压形式，通过多头泵组47单腔单泵供油，主液压站11负责静压油液的供给和冷却，静压回油经多级过滤回至油箱。

Claims

1.一种电机座内孔加工设备，其特征在于，包括卧式床身、床鞍、悬伸套筒、镗削主轴箱以及镗刀盘、轴向进给机构，所述的床鞍设于镗削主轴箱的底部，该床鞍与卧式床身通过导轨结构相连，所述的悬伸套筒设于镗削主轴箱的前端面，所述的镗削主轴箱包括箱体以及设于箱体内的主轴、主轴驱动机构、芯轴以及芯轴驱动机构，所述的主轴与主轴驱动机构传动连接，该主轴穿过悬伸套筒与镗刀盘连接，该镗刀盘包括刀盘本体、滑枕以及设于滑枕上的径向镗刀和轴向反划刀夹，所述的刀盘本体与主轴连接，所述的滑枕与刀盘本体通过导轨结构相连，所述的芯轴与芯轴驱动机构传动连接，该芯轴轴向穿过主轴并与滑枕径向传动连接，所述的轴向进给机构与镗削主轴箱轴向传动连接。

2.根据权利要求1所述的一种电机座内孔加工设备，其特征在于，还包括工作台，所述的工作台包括底座、滑动台以及用于固定电机座的转动台，所述的底座设于卧式床身的前侧，并且两者垂直设置，所述的滑动台位于底座上并通过导轨结构与底座相连，所述的转动台位于滑动台上并且两者转动连接。

3.根据权利要求1或2所述的一种电机座内孔加工设备，其特征在于，所述的床鞍与卧式床身采用恒流静压导轨结构连接。

4.根据权利要求3所述的一种电机座内孔加工设备，其特征在于，所述的悬伸套筒呈圆锥状，其轴线与卧式床身平行。

5.根据权利要求1或4所述的一种电机座内孔加工设备，其特征在于，所述镗刀盘通过一爪形离合器与主轴连接。

6.根据权利要求5所述的一种电机座内孔加工设备，其特征在于，所述的轴向进给机构包括第一交流伺服电机以及齿轮箱，所述的第一交流伺服电机通过齿轮箱与镗削主轴箱传动连接。

7.根据权利要求1或6所述的一种电机座内孔加工设备，其特征在于，所述的主轴驱动机构包括主电机以及主传动链，所述的主电机通过主传动链与主轴传动连接。

8.根据权利要求7所述的一种电机座内孔加工设备，其特征在于，所述的芯轴驱动机构包括第二交流伺服电机以及行星进给箱，所述的第二交流伺服电机通过行星进给箱与芯轴传动连接。

9.根据权利要求1或8所述的一种电机座内孔加工设备，其特征在于，所述的芯轴通过一滚珠丝杠与滑枕径向传动连接。