一种永磁同步电主轴制造技术

本发明专利技术公开了一种永磁同步电主轴，包括定子、转子、电主轴筒体、永磁体、胀套和轴承，所述轴承包括前端轴承和后端轴承，定子包括定子铁芯和定子绕组，定子铁芯安装在电主轴筒体内，定子绕组镶嵌在定子铁芯的凹槽内，永磁体安装在转子的槽中，转子通过胀套安装在轴上，轴贯穿电主轴筒体。该装置结构紧凑，体积小，转动惯量小，易于快速起动和停止；输出功率大，调速范围广，具有理想的转矩‑功率特性；该装置的转子采用胀套的连接方式，提高了转子整体的刚度，消除了由于热套对转子中永磁体的影响，该装置减少了电主轴的热变形，整体采用环氧树脂灌封，绝缘强度高，整体性好，导热能力强，降低电机温升，控制精确，加工精度高，工作噪声低。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种数控机床装置，具体是一种永磁同步电主轴。
技术介绍
数控机床是机加工中常用的一种装置，数控机床是数字控制机床的简称，是一种装有程序控制系统的自动化机床。该控制系统能够逻辑地处理具有控制编码或其他符号指令规定的程序，并将其译码，用代码化的数字表示，通过信息载体输入数控装置。经运算处理由数控装置发出各种控制信号，控制机床的动作，按图纸要求的形状和尺寸，自动地将零件加工出来。数控机床较好地解决了复杂、精密、小批量、多品种的零件加工问题，是一种柔性的、高效能的自动化机床。现有的数控机床的电主轴采用异步电动机驱动，异步电机驱动方式的缺点是：驱动系统效率低，发热严重，温升高，轴向稳定性差，零件表面加工精度低，重载起动困难，起动电流大，低速带载能力差，难以实现位置和速度的精密控制。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种永磁同步电主轴，以解决上述
技术介绍
中提出的问题。为实现上述目的，本专利技术提供如下技术方案：一种永磁同步电主轴，包括定子、转子、电主轴筒体、永磁体、胀套和轴承，所述轴承包括前端轴承和后端轴承，定子包括定子铁芯和定子绕组，定子铁芯安装在电主轴筒体内，定子绕组镶嵌在定子铁芯的凹槽内，转子上设置有槽，永磁体安装在转子的槽中，转子通过胀套安装在轴上，轴贯穿电主轴筒体并且通过前端轴承和后端轴承支撑，轴上设置有轴向限位台。作为本专利技术进一步的方案：胀套包括前胀套和后胀套，前胀套上设置有前胀套拉紧螺栓孔和前胀套法兰盘，后胀套上设置有后胀套拉紧螺栓孔和后胀套法兰盘，前胀套热套在轴上，转子位于前胀套和后胀套之间并且通过拉紧螺栓、前胀套拉紧螺栓孔和后胀套拉紧螺栓孔的配合固定。作为本专利技术进一步的方案：定子铁芯采用热压的方式固定在电主轴筒体内，定子铁芯、定子绕组和电主轴筒体内灌封有环氧树脂。作为本专利技术进一步的方案：转子上开的槽为“V”形槽。作为本专利技术进一步的方案：前端轴承置于前端轴承座内,后端轴承置于后端轴承座内。与现有技术相比，本专利技术的有益效果是：该装置结构紧凑，体积小，转动惯量小，易于快速起动和停止；输出功率大，调速范围广，具有理想的转矩-功率特性，一次装夹即可实现粗加工，又可进行高速精加工重量轻，惯性小；该装置的转子采用胀套的连接方式，提高了转子整体的刚度，避免了直接对转子进行热套，消除了由于热套对转子中永磁体的影响，该装置原则上不发热，减少了电主轴的热变形，整体采用环氧树脂灌封，绝缘强度高，整体性好，导热能力强，降低电机温升，控制精确，加工精度高，工作噪声低。附图说明图1为永磁同步电主轴的剖面图。图2为永磁同步电主轴的侧视图。图3为永磁同步电主轴中转子紧固方式的结构示意图。其中：1-定子铁芯，2-定子绕组，3-电主轴筒体，4-转子，5-永磁体，6-胀套，61-前胀套，611-前胀套拉紧螺栓孔，612-前胀套法兰盘，62-后胀套，621-后胀套拉紧螺栓孔，612-后胀套法兰盘，7-轴，8-前端轴承，9-后端轴承。具体实施方式下面结合具体实施方式对本专利的技术方案作进一步详细地说明。请参阅图1-3，一种永磁同步电主轴，包括定子、转子4、电主轴筒体3、永磁体5、胀套6和轴承，所述轴承包括前端轴承8和后端轴承9，定子包括定子铁芯1和定子绕组2，定子铁芯1安装在电主轴筒体3内，定子绕组2镶嵌在定子铁芯1的凹槽内，转子4上设置有槽，永磁体5安装在转子4的槽中，转子4通过胀套6安装在轴7上，轴7贯穿电主轴筒体3并且通过前端轴承8和后端轴承9支撑，轴7上设置有轴向限位台。胀套6包括前胀套61和后胀套62，前胀套61上设置有前胀套拉紧螺栓孔611和前胀套法兰盘612，后胀套62上设置有后胀套拉紧螺栓孔621和后胀套法兰盘622，前胀套61热套在轴7上，转子4位于前胀套61和后胀套62之间并且通过拉紧螺栓、前胀套拉紧螺栓孔611和后胀套拉紧螺栓孔621的配合固定。定子铁芯1采用热压的方式固定在电主轴筒体3内，定子铁芯1、定子绕组2和电主轴筒体3内灌封有环氧树脂，成为一个整体。转子4上开的槽为“V”形槽。前端轴承8置于前端轴承座内,后端轴承9置于后端轴承座内。本专利技术的工作原理是：本技术方案的特点是采用内装式新型永磁同步电机驱动主轴，将电机与主轴合二为一，取消了带轮传动和齿轮传动，从而把机床主传动链的长度缩短为零，实现了机床的 “零传动”，该装置采用永磁同步电动机的驱动，可以实现输出功率大，调速范围广，具有比较理想的转矩-功率特性，一次装夹即可实现粗加工（低速大转矩），又可进行高速精加工。此外，转子4采用胀套6的连接方式，避免了转子键槽的连接方式，提高了转子4整体的刚度；避免了直接对转子4进行热套，消除了由于热套对转子4中永磁体5的影响，特别是消除了对已经充磁的永磁体5的影响。转子4采用永磁体5励磁，原则上不发热，减少了电主轴的热变形；转子4无损耗，电主轴的功率密度进一步增大，工作效率高；定子采用整体环氧树脂灌封，绝缘强度高，整体性好，导热能力强，降低电机温升；体积小，转动惯量小，易于快速起动和停止；低速性能好，易于实现位置和速度的精密控制。本技术方案采用先进的设计理念，抑制永磁同步电动机的脉动转矩，保证力矩特性的平稳性和主轴系统的控制精度，以实现零件加工表面的高质量。该装置结构紧凑，体积小，转动惯量小，易于快速起动和停止；输出功率大，调速范围广，具有理想的转矩-功率特性，一次装夹即可实现粗加工，又可进行高速精加工重量轻，惯性小；该装置的转子4采用胀套6的连接方式，提高了转子4整体的刚度，避免了直接对转子4进行热套，消除了由于热套对转子4中永磁体5的影响，该装置原则上不发热，减少了电主轴的热变形，整体采用环氧树脂灌封，绝缘强度高，整体性好，导热能力强，降低电机温升，控制精确，加工精度高，工作噪声低。上面对本专利的较佳实施方式作了详细说明，但是本专利并不限于上述实施方式，在本领域的普通技术人员所具备的知识范围内，还可以在不脱离本专利宗旨的前提下做出各种变化。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种永磁同步电主轴，其特征在于，包括定子、转子、电主轴筒体、永磁体、胀套和轴承，所述轴承包括前端轴承和后端轴承，定子包括定子铁芯和定子绕组，定子铁芯安装在电主轴筒体内，定子绕组镶嵌在定子铁芯的凹槽内，转子上设置有槽，永磁体安装在转子的槽中，转子通过胀套安装在轴上，轴贯穿电主轴筒体并且通过前端轴承和后端轴承支撑，轴上设置有轴向限位台。

【技术特征摘要】
1.一种永磁同步电主轴，其特征在于，包括定子、转子、电主轴筒体、永磁体、胀套和轴承，所述轴承包括前端轴承和后端轴承，定子包括定子铁芯和定子绕组，定子铁芯安装在电主轴筒体内，定子绕组镶嵌在定子铁芯的凹槽内，转子上设置有槽，永磁体安装在转子的槽中，转子通过胀套安装在轴上，轴贯穿电主轴筒体并且通过前端轴承和后端轴承支撑，轴上设置有轴向限位台。2.根据权利要求1所述的永磁同步电主轴，其特征在于，所述胀套包括前胀套和后胀套，前胀套上设置有前胀套拉紧螺栓孔和前胀套法兰盘，后胀套上设置有...

【专利技术属性】
技术研发人员：孙乃辉，杨立远，陈伟，
申请(专利权)人：伊泽瑞尔大连科技有限公司，
类型：发明
国别省市：辽宁;21