CN104476296A - 一种电机直联主传动机构 - Google Patents

Abstract

一种电机直联主传动机构，适用于各类数控机床。包括：滑枕体和打刀机构，电机定子和电机转子安装于滑枕体内，电机转子通过轴承支撑于滑枕体中，电机定子、电机转子、电机转子前轴承和电机转子后轴承构成内装电机结构；电机转子通过联轴器与主轴单元直联，主轴单元通过主轴前轴承和主轴后轴承支撑于滑枕体内；电机转子后端与编码器直联；滑枕体后端设置有打刀机构，打刀机构包括缸体、活塞杆和缸盖，电机转子为中空结构，活塞杆置于电机转子的内孔中，其前端直接悬伸到主轴单元的后端，实现主轴打刀动作。本发明电机转子与主轴直联，主轴转速高，运转更加平稳，可进行高速精密加工，提高了数控机床的性能，有利于提高主轴转速和机床精度保持性。

Description

一种电机直联主传动机构

技术领域

本发明属于数控机床加工领域，涉及一种数控机床用电机直联主传动机构，适用于各类数控机床，以提高数控机床的性能，扩大其工艺适用范围，应用在模具、航空航天、发动机、能源和机床等行业。

背景技术

专利申请号为2013106801155、申请公布号为CN103691988A 、发明名称为“一种移动式垂直镗孔机”的专利申请，公开了一种移动式垂直镗孔机，其包括壳体，壳体的外部设置有驱动电机，壳体的内部设置有主轴，主轴的内部设置有螺杆，主轴的外侧套有主轴套，主轴套与壳体固定连接，主轴套的外侧固定有主传动涡轮，壳体与主传动涡轮对应之处固定有主传动蜗杆；驱动电机与主传动蜗杆连接，主传动蜗杆与主传动涡轮螺纹连接，主传动涡轮与主轴套之间设置有平键；螺杆的一端穿过主轴，另一端套有垂直传动涡轮，主轴套的外侧设置有定位轴；主轴与定位轴对应之处开有环形槽，定位轴穿过环形槽与垂直传动涡轮固定连接。

专利号为2012203822292、授权公告号为CN202741748U、实用新型名称为“一种数控落地铣镗床主轴箱”的专利，公开了一种数控落地铣镗床主轴箱，包括箱体和方滑枕，方滑枕从箱体的中间横向穿过，支撑在箱体内，方滑枕内装有主轴，主轴的一端安装有大齿轮，方滑枕的上方安装有传动箱、行星齿轮变速器和主传动伺服电机，主传动伺服电机联接行星齿轮变速器，行星齿轮变速器联接传动箱，传动箱内安装有小齿轮和中间齿轮，小齿轮与中间齿轮啮合，中间齿轮与主轴上的大齿轮啮合。该实用新型通过主传动伺服电机、行星齿轮变速器及传动箱将动力传递到主轴上，驱动主轴转动。

本发明电机直联主传动机构，目前在国内数控滑枕铣头的主传动结构中尚未见使用。

发明内容

本发明的目的是提供一种可进行高速精密加工的数控机床用电机直联主传动机构。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案为：

一种电机直联主传动机构，包括：滑枕体和打刀机构，其特征是：电机定子和电机转子安装于滑枕体内，电机转子通过电机转子前轴承和电机转子后轴承支撑于滑枕体中，电机定子、电机转子、电机转子前轴承和电机转子后轴承构成内装电机结构；电机转子通过联轴器与主轴单元直联，主轴单元通过主轴前轴承和主轴后轴承支撑于滑枕体内；电机转子后端与编码器直联；滑枕体后端设置有所述的打刀机构，打刀机构包括缸体、活塞杆和缸盖，电机转子为中空结构，活塞杆置于电机转子的内孔中，其前端直接悬伸到主轴单元的后端。

本发明电机直联主传动机构可配置于各类数控机床，电机置于滑枕体内部，电机转子与主轴直联，主轴转速高，可进行高速精密加工。提高了数控机床的性能，扩大了其工艺适用范围，可广泛应用在模具、航空航天、发动机、能源和机床等行业。

本发明代替了齿轮传动结构和同步带传动结构，使主传动结构得到简化，即避免了齿轮传动的噪音大、易发热的缺点，又避免了同步带传动的切削不稳定、易断裂的缺点，使主传动的运转更加平稳，有利于提高主轴转速和机床精度保持性，提高其在国际市场的竞争能力。

附图说明

图1为本发明的结构示意图。

附图中：1、滑枕体；2、电机定子；3、电机转子；4、联轴器；5、主轴单元； 6、主轴前轴承；7、主轴后轴承；8、电机转子前轴承；9、电机转子后轴承；10、缸体；11、活塞杆；12、缸盖；13编码器。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步说明：

本发明一种电机直联主传动机构，包括：滑枕体、电机定子、电机转子、联轴器、主轴单元、位置检测编码器、松刀机构等。可配置于各类数控机床，电机置于滑枕体内部，电机转子与主轴直联，主轴转速高，可进行高速精密加工。

本发明具体组成和结构如下：

本发明电机直联主传动机构如图1所示，包括：滑枕体1、电机定子2、电机转子3、联轴器4、主轴单元5、主轴前轴承6、主轴后轴承7、电机转子前轴承8、电机转子后轴承9、缸体10、活塞杆11、缸盖12、编码器13和松刀机构。

本发明的电机定子2内装于滑枕体1内；电机转子3通过电机转子前轴承8和电机转子后轴承9的支撑，同样内装于滑枕体1中；电机定子2、电机转子3、电机转子前轴承8和电机转子后轴承9四部分共同构成了本发明的内装电机结构。按照其输出转速，包括单速、双速和多速三类内装电机；按照其输出特性，包括同步和异步两类内装电机。电机转子3通过联轴器4与主轴单元5直联，驱动其转动。主轴单元5通过主轴前轴承6和主轴后轴承7支撑于滑枕体1内。前述联轴器4、主轴单元5、主轴前轴承6和主轴后轴承7四部分共同构成了本发明的电机直联主轴结构。

上述主轴前轴承6、主轴后轴承7、电机转子前轴承8和电机转子后轴承9四部分的润滑方式有油脂润滑、油气润滑和油雾润滑。转动的电机转子3和主轴单元5分别通过电机转子前轴承8、电机转子后轴承9和主轴前轴承6、主轴后轴承7，支撑在滑枕体1内孔中。电机转子组件后端与编码器13直联，用于主轴定位和主轴转速检测，实现对主轴转动的矢量控制。该结构与数控机床的Z轴伺服进给轴配合使用，可实现主轴的刚性攻丝功能。

滑枕体1后端还设置有打刀机构，由缸体10、活塞杆11、缸盖12组成。电机转子是中空结构，活塞杆11置于前述电机转子3的内孔中，但又不随后者一起旋转，活塞杆11前端直接悬伸到主轴单元5的后端实现主轴打刀动作。

电机转子后端与编码器13直联，用于主轴定位和主轴转速检测，实现对主轴转动的矢量控制。滑枕体1后端还设置有打刀机构，由缸体10、活塞杆11、缸盖12组成。由于电机转子3是中空结构，活塞杆11置于前述电机转子3的内孔，但又不随后者一起旋转，其前端直接悬伸到主轴单元5的后端实现主轴打刀动作。

本发明一种电机直联主传动机构，内装于滑枕体的电机通过联轴器与下端主轴实现直联，缩短了主传动链构，使主轴在旋转过程中不易产生振动、温升和噪音，有利于主轴转速的提高。在电机的顶端设计的打刀机构的活塞杆是通过电机的中空结构与主轴后端接触，即活塞杆不参与主轴旋转运动，同样有利于主轴转速的提高。

上面所述的实施例仅仅是对本发明的优选实施方式进行描述，并非对本发明的构思和保护范围进行限定，在不脱离本发明设计构思的前提下，本领域中普通工程技术人员对本发明的技术方案作出的各种变型和改进，均应落入本发明的保护范围。

Claims (1)

1.一种电机直联主传动机构，包括：滑枕体（1）和打刀机构，其特征是：电机定子（2）和电机转子（3）安装于滑枕体（1）内，电机转子（3）通过电机转子前轴承（8）和电机转子后轴承（9）支撑于滑枕体（1）中，电机定子（2）、电机转子（3）、电机转子前轴承（8）和电机转子后轴承（9）构成内装电机结构；电机转子（3）通过联轴器（4）与主轴单元（5）直联，主轴单元（5）通过主轴前轴承（6）和主轴后轴承（7）支撑于滑枕体（1）内；电机转子（3）后端与编码器（13）直联；滑枕体（1）后端设置有所述的打刀机构，打刀机构包括缸体（10）、活塞杆（11）和缸盖（12），电机转子（3）为中空结构，活塞杆（11）置于电机转子（3）的内孔中，其前端直接悬伸到主轴单元（5）的后端。