CN218225483U - 一种加工电机定子的设备 - Google Patents

Abstract

本申请涉及一种加工电机定子的设备，涉及机加工设备的技术领域，其包括底座，底座上安装有竖直朝上的车电主轴；底座上车电主轴的一侧竖直固定有立柱；立柱的一侧面安装有铣钻三轴联动装置，铣钻三轴联动装置上安装有铣电主轴，铣电主轴朝向车电主轴水平设置；立柱的另一侧面安装有车两轴联动装置，车两轴联动装置上安装有车刀固定架，车刀固定架朝向车电主轴的方向水平设置；立柱上端位于车电主轴的上方滑动安装有液压尾座；车电主轴与液压尾座之间竖直安装有液压膨胀芯轴。本申请中通过在立柱上两侧分别安装车加工装置和铣钻加工装置，配合夹具，实现一次装夹就能够对电机定子进行车、钻、铣的加工，提高了加工电机定子的精度。

Description

一种加工电机定子的设备

技术领域

本申请涉及机加工设备技术领域，尤其是涉及一种加工电机定子的设备。

背景技术

电机定子是发电机和起动机等电机的重要组成部分；电机定子的主要作用是产生旋转磁场。目前，市场上大多数电机定子的结构由前端盖、定子铁芯、机壳、后端盖组成，其中定子铁芯、前端盖、后端盖这三种零件装配时的同轴度精度的高低对电机的性能及寿命有很大影响；这三种零件的装配精度一般靠互相配合的装配止口保证；当电机为地脚安装的形式时，电机的地脚安装面与定子的中心(指定子内孔的轴线)有平行度要求，电机的安装孔(指电机安装到设备的地脚孔)有位置度的要求，加工时，需要将定子整体放到铣床上装夹找正。

针对上述中的相关技术，若想进一步提高装配精度，首先需要保证各装配止口的精度要高，其次采用小间隙的配合，甚至是微过盈的配合，但是这样不仅加大了加工难度，提高了加工成本，更增加了装配的难度，使得生产效率降低；因铣钻工序需要更换机床，且装夹找正也较费时间，大批量生产加工时效率较低，而且地脚安装面和电机轴线的位置精度也容易超差；尤其是在电机体积较大时，操作时间较长，加工精度较差。

实用新型内容

本申请的目的是提供一种提高电机定子加工精度的加工电机定子的设备。

本申请提供的一种加工电机定子的设备采用如下的技术方案：

一种加工电机定子的设备，包括底座，底座上安装有竖直朝上的车电主轴；底座上车电主轴的一侧竖直固定有立柱；立柱的一侧面安装有铣钻三轴联动装置，铣钻三轴联动装置上安装有铣电主轴，铣电主轴朝向车电主轴水平设置；立柱的另一侧面安装有车两轴联动装置，车两轴联动装置上安装有车刀固定架，车刀固定架朝向车电主轴的方向水平设置；立柱上端位于车电主轴的上方滑动安装有液压尾座；车电主轴与液压尾座之间竖直安装有液压膨胀芯轴。

通过采用上述技术方案，底座的设置给设备提供支撑，底座上立柱的设置给加工装置提供安装位置，车电主轴与液压尾座的配合实现了液压膨胀芯轴的固定，液压膨胀芯轴实现对电机定子的固定；铣钻三轴联动装置配合铣电主能够实现了对电机定子铣钻的加工；车两轴联动装置和车刀固定架配合车电主轴能够实现对电机定子的车加工；整个装置的结合能够实现对电机定子的固定，然后进行车、钻、铣加工，能够通过一次装夹就完成电机定子的所有加工。

可选的，铣钻三轴联动装置包括铣第一滑座，铣第一滑座在竖直方向上滑动安装在立柱一侧面；铣第一滑座上连接有水平方向设置的铣第二滑座，铣第二滑座能够在铣第一滑座上沿纵向滑动；铣第二滑座上连接有水平方向设置的铣主轴箱，铣主轴箱能够在铣第二滑座上沿横向滑动；铣电主轴安装在铣主轴箱靠近车电主轴的一端。

通过采用上述技术方案，铣钻三轴联动装置通过能够在竖直方向移动的铣第一滑座、能够在纵向移动的铣第二滑座以及能够在横向移动的铣主轴箱的配合实现铣钻加工装置所需要的自由度；铣电主轴设置在铣主轴箱上能够固定铣刀和钻头，能够满足铣钻加工时刀具的固定。

可选的，底座上靠近铣主轴箱的前侧面竖直安装有安装架，安装架顶部安装有刀库，刀库朝向铣主轴箱设置。

通过采用上述技术方案，安装架的设置给刀库的安装提供了安装位置；刀库的设置能够自动换取和回收铣主轴箱上铣电主轴固定的刀具，进而实现铣主轴箱能够自动在铣刀和钻头之间的换取，从而能够实现铣加工和钻加工的自动衔接。

可选的，底座上位于车电主轴的两侧面开设有两个排屑口，两个排屑口分别位于铣主轴箱和车刀固定架下。

通过采用上述技术方案，底座上两个排屑口分别设置在铣主轴箱和车刀固定架下，能够对加工产生的切屑进行收集，防止切屑堆积。

可选的，车两轴联动装置包括车第一滑座，车第一滑座竖直方向上滑动安装在立柱一侧面；车第一滑座上安装有水平方向设置的车第二滑座，车第二滑座能够在车第一滑座上沿横向滑动；车刀固定架安装在车第二滑座上靠近车电主轴的一侧。

通过采用上述技术方案，车两轴联动装置通过能够在竖直方向滑动的车第一滑座以及能够在横向滑动的车第二滑座，满足了车加工装置所需要的自由度；车刀固定架的安装能够固定车刀，满足车加工的需要。

可选的，液压膨胀芯轴包括安装座、芯轴主体和固定轴，安装座、芯轴主体和固定轴均竖直设置且安装座、芯轴主体和固定轴在竖直方向同轴线设置；安装座上端与芯轴主体下端相固连，安装座下端安装在车电主轴上；芯轴主体底部连接有进液口和出液口，芯轴主体能够沿径向外扩或内缩；芯轴主体上端与固定轴下端相固连，固定轴顶部中心开设有竖直朝下的顶孔。

通过采用上述技术方案，液压膨胀芯轴上安装座的设置能够将液压膨胀芯轴固定在车电主轴上；液压膨胀芯轴上的芯轴主体能够收缩或外扩，这样能够松开或夹紧电机定子，实现对电机定子的固定；液压膨胀芯轴上固定轴以及在固定轴上开设顶孔的设置，便于对液压膨胀芯轴在轴向进行固定。

可选的，液压尾座包括滑动座和液压尾顶，滑动座滑动安装在立柱上端且能够在水平方向上向两侧移动；液压尾顶竖直朝下的固定在滑动座上靠近车电主轴的一端，液压尾顶能够在竖直方向运动，液压尾顶底部为一个尖端朝下的圆锥头且圆锥头能够竖直向下移动卡入顶孔中。

通过采用上述技术方案，液压尾座上滑动座的设置能够实现液压尾座的滑动，便于液压尾座的移动，防止干涉电机定子的安装；液压尾座上液压尾顶的设置以及液压尾顶上圆锥头的设置能够在液压作用下卡入顶孔中，能够增加对液压膨胀芯轴的在轴向的固定效果。

可选的，铣钻三轴联动装置内部、车两轴联动装置内部、铣钻三轴联动装置与立柱之间以及车两轴联动装置内部与立柱之间的滑动连接均通过高刚性线轨与丝杠相连，并通过伺服电机驱动。

通过采用上述技术方案，设备内部的滑动连接均采用高刚性线轨与丝杠，能够保证滑动的稳定性；采用伺服电机驱动能够保证定位的精度。

可选的，车刀固定架包括能够周向转动的车刀塔，车刀塔上固定有若干车刀，车刀的刀头与车电主轴的轴线处于平行于立柱正面的同一平面内。

通过采用上述技术方案，车刀固定架上车刀塔的设置能够进行旋转，配合车刀塔上若干车刀的设置，能够根据需要实现自动换车刀；车刀的刀头与车电主轴的轴线处于同一面上的位置的设置能够保证车加工时候的精度和稳定性。

可选的，底座侧面的底部开设有若干个朝向底座内部的安装槽，底座底部安装有地脚，底座底部开设有若干个用于安装地脚的安装孔；安装孔的上端延伸至安装槽内。

通过采用上述技术方案，底座上安装槽的设置以及安装孔的设置便于在底座和地脚之间插入螺栓进行固定，方便了地脚的安装。

综上所述，本申请包括以下至少一种有益技术效果：

1.立柱上左右两侧分别安装有车加工装置和洗钻加工装置配合电机定子的夹具能够实现一次装夹电机定子就能够对电机定子的车、钻、铣的加工，提高了加工电机定子的精度。

2.设备内部的滑动连接均采用高刚性线轨与丝杠，保证了各个装置之间的滑动的稳定性；采用伺服电机驱动能够保证定位的精度。

3.刀库的设置和车刀塔的设置能够实现自动换刀，使该设备能够实现自动运行。

附图说明

图1是本设备整体结构示意图。

图2是本设备背部的整体结构示意图。

图3是本设备中铣钻加工装置的局部结构示意图。

图4是本设备中车加工装置的局部结构示意图。

图5是本设备中固定电机定子的局部结构示意图。

图中，1、底座；11、排屑口；12、排屑道；13、安装槽；14、地脚；15、安装孔； 16、进液口；17、出液口；

2、车电主轴；

3、立柱；

4、铣钻三轴联动装置；41、铣第一滑座；42、铣第二滑座；43、铣主轴箱；

5、铣电主轴；

6、车两轴联动装置；61、车第一滑座；62、车第二滑座；

7、车刀固定架；71、车刀塔；72、车刀；

8、液压尾座；81、滑动座；82、液压尾顶；821、圆锥头；

9、液压膨胀芯轴；91、安装座；92、芯轴主体；93、固定轴；931、顶孔；

10、刀库；101、安装架；102、换刀机械手。

具体实施方式

以下结合附图1-附图5，对本申请作进一步详细说明。

一种加工电机定子的设备，参照图1，包括底座1，底座1能够安装其他装置，对整个设备具有支撑效果；底座1上安装有竖直朝上的车电主轴2，能够固定液压膨胀芯轴9；车电主轴2的下方具有进液口16和出液口17以及相配合的管道，用于给液压膨胀芯轴9供油液，保证液压膨胀芯轴9的正常工作；底座1上一侧固定安装有立柱3，立柱3具有支撑其他运动装置的功能；在立柱3一侧滑动安装有铣钻三轴联动装置4，能够驱动铣刀的移动；在铣钻三轴联动装置4的末端水平设安装有铣电主轴5，铣电主轴5朝向车电主轴2的位置设置，铣电主轴5的设置能够固定铣刀和钻头；在立柱3另一侧滑动安装有车两轴联动装置 6，能够驱动车刀72的移动；在车两轴联动装置6的末端靠近车电主轴2的位置安装有车刀固定架7，能够固定车刀72；在立柱3上端安装有能够朝两侧滑动的液压尾座8，能够用来在进行车加工时在轴向固定电机定子；在车电主轴2和液压尾座8之间竖直安装的液压膨胀芯轴9，液压膨胀芯轴9实现夹具功能能够对所需要加工的电机定子进行固定。

参照图1和图2，以车电主轴2所在位置为中心，车电主轴2的两侧向外延伸，形成一个中部具有车电主轴2的矩形，在该矩形长边方向中部向外延伸出一个矩形，形成了“T”字形状的底座1，这样设置给底座1提供了充足的安装其他装置的空间以及开设排屑口11 的空间；在车电主轴2的两侧对称开设有两个排屑口11，两个排屑口11均呈现出上大下小、内壁倾斜的漏斗状，这样设置便于加工产生的切屑的排出；底座1在两个排屑口11下开设有矩形的排屑道12，排屑道12为向底座1内部延伸的凹槽，排屑道12开设与底座1背面，连通至对应排屑口11下方，排屑道12内能够安装排屑器，这样设置能够加快切屑的排出，也便于切屑的收集；在底座1底部安装有地脚14，在地脚14的正上方靠近底座1地面的位置朝向底座1内部开设有安装槽13，安装槽13槽口开设在底座1侧面，在安装槽13竖直方向的下侧壁上开设有用于安装地脚14的安装孔15，这样的设置便于底座1安装地脚14。

参照图1和图3，在车电主轴2的背面的底座1上竖直安装有立柱3，在立柱3一侧安装有铣钻三轴联动装置4，用于驱动铣刀的运动；铣钻三轴联动装置4包括铣第一滑座41，铣第一滑座41安装在立柱3侧面，并能够在立柱3上竖直方向滑动；在铣第一滑座41上水平安装有铣第二滑座42，铣第二滑座42能够在纵向滑动；在铣第二滑座42水平安装有铣主轴箱43，铣主轴箱43能够在横向滑动；铣第一滑座41、铣第二滑座42、铣主轴箱43之间的滑动连接的设置实现了铣钻三轴联动装置4能够在竖向、横向和纵向移动，满足车钻加工所需要的自由度；在铣主轴箱43朝向车电主轴2的一侧面的中部上安装有朝向车电主轴 2方向的铣电主轴5，能够固定铣刀和钻头，从而满足铣加工和钻加工；立柱3与铣第一滑座41之间、铣第一滑座41与铣第二滑座42之间以及铣第二滑座42与铣主轴箱43之间均采用高刚性线轨和丝杠相连，采用伺服电机驱动，这样保证了铣钻三轴联动装置4之间相互运动时的稳定性以及加工时各个轴的定位的准确性。

参照图1和图3，在底座1的前侧面靠近铣主轴箱43的位置竖直安装有安装架101，安装架101一侧面与底座1的前侧面相互固定，安装架101的上端安装有刀库10，这样设置能够固定刀库10；刀库10呈圆柱体，刀库10的高的方向沿纵向水平设置，刀库10后侧为铣主轴箱43，刀库10内放置钻头和铣刀，刀库10上设置有电机能够驱动刀库10内的刀转动，刀库10靠近车电主轴2的一侧纵向水平设置有换刀机械手102，换刀机械手102中部垂直固定在刀库10外侧，换刀机械手102能够在竖直方向旋转，从而便于铣主轴箱43主动去抓取和更换刀具，进而能够实现铣加工和钻加工。

参照图1和图4，立柱3安装铣钻三轴联动装置4的对侧，安装有车两轴联动装置6，用于驱动车刀72的移动；车两轴联动装置6包括车第一滑座61，车第一滑座61安装在立柱3侧面，并能够在竖直方向滑动；在车第一滑座61上水平安装有车第二滑座62，车第二滑座62能够在横向移动，这样设置满足了车加工所需要的自由度；在立柱3与车第一滑座 61之间以及车第一滑座61与车第二滑座62之间均采用高刚性线轨和丝杠相连，采用伺服电机驱动，这样保证了车两轴联动装置6之间相互运动时的稳定性以及加工时各个轴的定位的准确性；在车第二滑座62上靠近车电主轴2的一端上安装有车刀固定架7，车刀固定架7 包括能够周向旋转的车刀塔71和固定在车刀塔71侧面上垂直于车刀塔71的若干车刀72，这样设置能够根据需要自动换取对应的车刀72；车刀72的刀头与车电主轴2的轴线处于平行于立柱3前侧面的同一平面内，这样设置保证了车刀72加工精度；这样的设置配合车电主轴2能够自转从而能够实现车加工的进行。

参照图1和图5，车电主轴2上竖直固定有液压膨胀芯轴9，液压膨胀芯轴9包括安装座91，能够用来在竖直方向将整个液压膨胀芯轴9固定在车电主轴2上，进而能够使得车电主轴2带动液压膨胀芯轴9旋转来完成车加工；在安装座91上竖直方向同轴心固定的有芯轴主体92，芯轴主体92内有连接车电主轴2下端进液口16和出液口17的管道，在进液口16和出液口17的油液的配合下能够实现芯轴主体92在径向的外扩或内缩，来实现对套设在液压膨胀芯轴9外的电机定子的固定和松开；在芯轴主体92上同轴心固定有固定轴 93，固定轴93为圆柱状且固定于芯轴主体92的上表面，固定轴93顶部的端面上中部具有一个尖端朝下的倒置的圆锥形的顶孔931，这样设置便于顶部的液压尾座8上的圆锥头821 顶入顶孔931中，配合车电主轴2固定住液压膨胀芯轴9，防止其在车加工时晃动。

参照图1和图5，立柱3上端面安装有液压尾座8，液压尾座8包括滑动座81，滑动座81滑动安装在立柱3顶部，且滑动座81能够左右移动，这样保证了液压尾座8的自由度；在滑动座81靠近车电主轴2的一端面上竖直安装有液压尾顶82，液压尾顶82的液压缸部分与滑动座81固定连接，液压尾顶82的尖端部分能够在液压缸的驱动下上下移动，这样设置保证了液压尾座8能够用来配合车电主轴2实现电机定子车加工所需要的轴向的固定；在液压尾顶82的尖端部分为一个尖端竖直朝下的圆锥头821，这样设置圆锥头821配合顶孔 931的设置增加液压尾顶82的固定效果。

本申请实施例的实施原理为：将电机定子的前端面、铁芯和后端面通过端面定位，然后使用螺钉固定起来；将电机定子整体进行真空浸漆，然后烘干；将电机定子插入液压膨胀芯轴9，在液压膨胀芯轴9中充入油液，将电机定子锁紧；移动液压尾座8至芯轴上方，在液压尾顶82的液压缸中充入油液，液压尾顶82伸出，圆锥头821卡入固定轴93的顶孔 931中，实现液压膨胀芯轴9末端的固定；启动车两轴联动装置6和车电主轴2将车刀72 移动到前端盖位置，进行前端面和前端面上止口的加工，加工完成后，启动车两轴联动装置6和车电主轴2将车刀72移动到后端盖位置，进行后端面和后端面上止口的加工；加工完成后，车两轴联动装置6将车刀72退刀，车电主轴2将电机定子的地脚14平面旋转至铣钻加工的一侧后锁定；启动铣钻三轴联动装置4使用铣刀，进行铣地脚14安装面；然后通过刀库10自动换成钻头，在地脚14安装面上钻出安装孔15；加工完成后，铣钻三轴联动装置4进行退刀；液压尾顶82卸荷向上回缩松开固定轴93，然后滑动座81移动到立柱3一端；将液压膨胀芯轴9卸荷，使得液压膨胀芯轴9向内回缩从而松开电机定子，然后取出电机定子，一次加工完成。

本具体实施方式的实施例均为本申请的较佳实施例，并非依此限制本申请的保护范围，其中相同的零部件用相同的附图标记表示。故：凡依本申请的结构、形状、原理所做的等效变化，均应涵盖于本申请的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种加工电机定子的设备，包括底座(1)，其特征在于，所述底座(1)上安装有竖直朝上的车电主轴(2)；所述底座(1)上车电主轴(2)的一侧竖直固定有立柱(3)；

所述立柱(3)的一侧面安装有铣钻三轴联动装置(4)，所述铣钻三轴联动装置(4)上安装有铣电主轴(5)，所述铣电主轴(5)朝向车电主轴(2)水平设置；

所述立柱(3)的另一侧面安装有车两轴联动装置(6)，所述车两轴联动装置(6)上安装有车刀固定架(7)，所述车刀固定架(7)朝向车电主轴(2)的方向水平设置；

所述立柱(3)上端位于所述车电主轴(2)的上方滑动安装有液压尾座(8)；

所述车电主轴(2)与液压尾座(8)之间竖直安装有液压膨胀芯轴(9)。

2.根据权利要求1所述的一种加工电机定子的设备，其特征在于，所述铣钻三轴联动装置(4)包括铣第一滑座(41)，所述铣第一滑座(41)在竖直方向上滑动安装在所述立柱(3)一侧面；

所述铣第一滑座(41)上连接有水平方向设置的铣第二滑座(42)，所述铣第二滑座(42)能够在所述铣第一滑座(41)上沿纵向滑动；

所述铣第二滑座(42)上连接有水平方向设置的铣主轴箱(43)，所述铣主轴箱(43)能够在所述铣第二滑座(42)上沿横向滑动；

所述铣电主轴(5)安装在所述铣主轴箱(43)靠近车电主轴(2)的一端。

3.根据权利要求2所述的一种加工电机定子的设备，其特征在于，所述底座(1)上靠近所述铣主轴箱(43)的前侧面竖直安装有安装架(101)，所述安装架(101)顶部安装有刀库(10)，所述刀库(10)朝向所述铣主轴箱(43)设置。

4.根据权利要求2所述的一种加工电机定子的设备，其特征在于，所述底座(1)上位于所述车电主轴(2)的两侧开设有两个排屑口(11)，两个所述排屑口(11)分别位于所述铣主轴箱(43)和车刀固定架(7)下。

5.根据权利要求1所述的一种加工电机定子的设备，其特征在于，所述车两轴联动装置(6)包括车第一滑座(61)，所述车第一滑座(61)竖直方向上滑动安装在所述立柱(3)一侧面；

所述车第一滑座(61)上安装有水平方向设置的车第二滑座(62)，所述车第二滑座(62)能够在所述车第一滑座(61)上沿横向滑动；

所述车刀固定架(7)安装在所述车第二滑座(62)上靠近车电主轴(2)的一侧。

6.根据权利要求1所述的一种加工电机定子的设备，其特征在于，所述液压膨胀芯轴(9)包括安装座(91)、芯轴主体(92)和固定轴(93)，所述安装座(91)、芯轴主体(92)和固定轴(93)均竖直设置且所述安装座(91)、芯轴主体(92)和固定轴(93)在竖直方向同轴线设置；

所述安装座(91)上端与所述芯轴主体(92)下端相固连，所述安装座(91)下端安装在所述车电主轴(2)上；

所述芯轴主体(92)底部连接有进液口(16)和出液口(17)，所述芯轴主体(92)能够沿径向外扩或内缩；

所述芯轴主体(92)上端与所述固定轴(93)下端相固连，所述固定轴(93)顶部中心开设有竖直朝下的顶孔(931)。

7.根据权利要求6所述的一种加工电机定子的设备，其特征在于，所述液压尾座(8)包括滑动座(81)和液压尾顶(82)，所述滑动座(81)滑动安装在立柱(3)上端且能够在水平方向上向两侧移动；

所述液压尾顶(82)竖直朝下的固定在所述滑动座(81)上靠近车电主轴(2)的一端，所述液压尾顶(82)能够在竖直方向运动，所述液压尾顶(82)底部为一个尖端朝下的圆锥头(821)且所述圆锥头(821)能够竖直向下移动卡入所述顶孔(931)中。

8.根据权利要求1所述的一种加工电机定子的设备，其特征在于，所述铣钻三轴联动装置(4)内部、所述车两轴联动装置(6)内部、所述铣钻三轴联动装置(4)与所述立柱(3)之间以及所述车两轴联动装置(6)内部与所述立柱(3)之间的滑动连接均通过高刚性线轨与丝杠相连，并通过伺服电机驱动。

9.根据权利要求1所述的一种加工电机定子的设备，其特征在于，所述车刀固定架(7)包括能够周向转动的车刀塔(71)，所述车刀塔(71)上固定有若干车刀(72)，所述车刀(72)的刀头与车电主轴(2)的轴线处于平行于所述立柱(3)正面的同一平面内。

10.根据权利要求1所述的一种加工电机定子的设备，其特征在于，所述底座(1)侧面的底部开设有若干个朝向底座(1)内部的安装槽(13)，所述底座(1)底部安装有地脚(14)，所述底座(1)底部开设有若干个用于安装地脚(14)的安装孔(15)；所述安装孔(15)的上端延伸至所述安装槽(13)内。

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