一种直驱铣头制造技术

本实用新型专利技术公开了一种直驱铣头，包括两个外转子力矩电机、摆头主轴套和定子支撑架。力矩电机定子、定子冷却套和定子支撑架为整体嵌套式结构。摆头主轴套与力矩电机转子集成在一起，从而避免由于螺纹联接造成的刚性差的问题，同时也减小了铣头的体积。并用摆头主轴套外伸轴式的气动钳夹抱闸系统代替液压抱闸机构，降低制造成本，提高响应速度。（*该技术在2022年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及一种铣头，尤其涉及一种应用于五轴联动数控机床的直驱铣头。
技术介绍
现在的直驱铣头多采用分体结构的外转子力矩电机，即力矩电机与铣头的摆体结构相分离，通过螺栓连接在一起。如图I所示，典型的分体结构力矩电机直驱铣头，包括内部的力矩电机冷却套4’、安装冷却套的摆头主轴套6’，以及力矩电机定子3’、转子2’、位于转子外部用于制动的抱闸机构I’。目前，国内外如西泰克等企业或研究所都在研制外转子力矩电机驱动的铣头，但是问题在于，分体结构的铣头由于结构所限制，其刚性、强度、精度保持性都较差，装配工艺 也比较复杂。为了得到较大的扭矩，其结构也比较大，从而使得整个执行部件的体积较大。此外，分体结构铣头采用的液压抱闸机构成本高昂，响应时间较慢。
技术实现思路
本技术解决的技术问题就是提供一种直驱铣头，解决传统的分体结构刚性较差、强度较低，为了获得较大扭矩需要增加摆头体积，影响使用的问题。为了解决上述问题，本技术提供一种直驱铣头，包括两个外转子力矩电机、摆头主轴套和定子支撑架，所述外转子力矩电机包括力矩电机定子、力矩电机转子，所述外转子力矩电机还包括贴在所述力矩电机定子外部的定子冷却套，所述力矩电机定子、定子冷却套和定子支撑架为整体嵌套式结构，且所述摆头主轴套与力矩电机转子集成在一起。优选地，本技术还具有以下特点所述定子冷却套上设置有几字型循环冷却槽。优选地，本技术还具有以下特点所述直驱铣头还包含有位于所述定子冷却套外侧，位于所述摆头主轴套外侧的外伸式的气动钳夹抱闸系统。优选地，本技术还具有以下特点集成在所述摆头主轴套上的所述力矩电机转子为永磁体贴片式。通过上述技术方案，本技术整体嵌套式结构外转子力矩电机直驱铣头，由于采用转子与摆头主轴套一体的结构，从而较现有技术的分体外转子铣头具有更高刚性、强度，更好的精度保持性；结构本身占用空间小，较现有分体结构铣头具有更高的扭矩，机械效益更高。另外，此结构采用气动钳夹抱闸系统相比液压原理的钳夹抱闸，具有较低的系统整体成本，安装便利、设计紧凑，失电自动加紧，反应时间短，清洁环保。同时，由于整体嵌套式结构，外伸式钳夹抱闸结构节省了现有技术力矩电机转子外部的液压刹车机构的空间，对于相同扭矩力矩电机的铣头体积可以更小。特别是在机床工具行业，性能参数相同体积小就会有更大的优势。此外，本技术的永磁体贴片式转子直接集成在摆头主轴套上，即力矩电机直接可驱动铣头的执行部件，省去了中间连接环节、安装环节，零传动效果更加明显，不需要高精度传动部件和安装调整过程，更好的保证了传动精度和机构运行可靠性。附图说明图I是现有技术中铣头原理的结构示意图；图2是本技术直驱铣头的结构示意图； 其中I’ -外转子抱闸机构；2’ -外转子力矩电机转子；3’ -力矩电机定子；4’ -力矩电机冷却套；5’ -冷却槽；6’ -摆头主轴套；I-力矩电机转子；2_力矩电机定子；3_定子冷却套；4_气动钳夹抱闸系统；5-几字型循环冷却槽；6_定子支撑架；7_摆头主轴套；8_摆头主轴套的外伸轴。具体实施方式本技术构造了一种整体嵌套式结构外转子力矩电机直驱铣头，包括位于内部的外转子力矩电机定子和位于定子外部，与摆头主轴套一体的力矩电机转子；还包括位于内部的定子支撑架、冷却套一体的支撑机构及附加的气动钳夹抱闸系统。其中，冷却套内部设置有几字型循环冷却槽。安装在支撑机构上的气动钳夹抱闸系统直接抱紧摆动主轴套的外伸轴。参考图2说明本技术的整体嵌套式结构外转子力矩电机直驱铣头，包括两个外转子力矩电机、摆头主轴套7和定子支撑架6，所述外转子力矩电机包括力矩电机定子I、力矩电机转子2以及贴在所述力矩电机定子I外部的定子冷却套3，所述力矩电机定子I、定子冷却套3和定子支撑架6为整体嵌套式结构。在定子冷却套3上设置有几字形循环冷却槽5，用于力矩电机线圈的高效冷却，带有几字形循环冷却槽5的定子冷却套3直接贴在定子线圈上，确保获得较大扭矩。摆头主轴套7内壁为永磁贴片式的力矩电机转子I,其位于力矩电机定子2线圈的外环，构成整体嵌套式外转子力矩电机直驱结构。此外，由于力矩电机定子2、定子支撑架6和定子冷却套3采用一体结构，节省了空间，使得力矩电机定子2内孔直径较大，可以方便的设计出用于锁紧主轴摆动组件的气动钳夹抱闸系统4。安装在支撑机构上的气动钳夹抱闸系统4可直接抱紧摆动主轴套的外伸轴8。综上所述，本技术中，摆头主轴套与力矩电机转子集成在一起，从而避免由于螺纹联接造成的刚性差的问题，同时也减小了铣头的体积。并用摆头主轴套外伸轴式的气动钳夹抱闸系统代替液压抱闸机构，降低制造成本，提高响应速度。权利要求1.一种直驱铣头，包括两个外转子力矩电机、摆头主轴套和定子支撑架，所述外转子力矩电机包括力矩电机定子、力矩电机转子，其特征在于，所述外转子力矩电机还包括贴在所述力矩电机定子外部的定子冷却套，所述力矩电机定子、定子冷却套和定子支撑架为整体嵌套式结构，且所述摆头主轴套与力矩电机转子集成在一起。2.如权利要求I所述的直驱铣头，其特征在于，所述定子冷却套上设置有几字型循环冷却槽。3.如权利要求I所述的直驱铣头，其特征在于，所述直驱铣头还包含有位于所述定子冷却套外侧，位于所述摆头主轴套外侧的外伸式的气动钳夹抱闸系统。4.如权利要求I 3中任意一项所述的直驱铣头，其特征在于，集成在所述摆头主轴套上的所述力矩电机转子为永磁体贴片式。专利摘要本技术公开了一种直驱铣头，包括两个外转子力矩电机、摆头主轴套和定子支撑架。力矩电机定子、定子冷却套和定子支撑架为整体嵌套式结构。摆头主轴套与力矩电机转子集成在一起，从而避免由于螺纹联接造成的刚性差的问题，同时也减小了铣头的体积。并用摆头主轴套外伸轴式的气动钳夹抱闸系统代替液压抱闸机构，降低制造成本，提高响应速度。文档编号B23Q5/10GK202622342SQ20122018063公开日2012年12月26日 申请日期2012年4月25日 优先权日2012年4月25日专利技术者杨庆东, 王科社, 张瑞乾, 于建华 申请人:北京信息科技大学本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种直驱铣头，包括两个外转子力矩电机、摆头主轴套和定子支撑架，所述外转子力矩电机包括力矩电机定子、力矩电机转子，其特征在于，所述外转子力矩电机还包括贴在所述力矩电机定子外部的定子冷却套，所述力矩电机定子、定子冷却套和定子支撑架为整体嵌套式结构，且所述摆头主轴套与力矩电机转子集成在一起。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：杨庆东，王科社，张瑞乾，于建华，
申请(专利权)人：北京信息科技大学，
类型：实用新型
国别省市：