[发明专利]一种易更换电机的电主轴设置结构及其使用方法

说明书

技术领域

本发明涉及电机领域，更具体的说，尤其涉及卧式车铣复合加工中心中易 更换电机的工件电主轴结构。

背景技术

由电机本身性能和其制造业所达到的水平决定了一定体积的电机很难同时 具有高转速和大扭矩两种特性。由电主轴特性不同，其所能达到的加工效果也 不相同。按照这一思路，相应的划分出更适合高速加工的高效机床和更适合大 扭矩加工的低速机床。随着制造业的发展对工件的工艺要求不断增加，大多机 械的部件同时需要高速加工和大扭矩的加工。甚至在同一零件的不同工艺顺序 上，同时出现了高速和大扭矩这样不同的加工要求。若要制造这种零件，生产 者必须同时拥有高速机床和大扭矩机床。在加工过程中造成极大的不便与资源 浪费。因此若能开发出一种既能满足于进行高速又可以进行大扭矩加工要求的 电主轴。必将极大的提高设备利用率节约生产成本。

通过对目前常见的主轴电机结构的分析和研究发现。目前电机材料的使用 限制了电主轴的发展。暂时无法从重提高电机性能上达到同时满足高速大功率 和低速大扭矩的加工工艺要求。

如图1所示现有技术的主轴电机组件与其电主轴的结构图。其中，芯轴4 的外侧套有主轴电机组件1，主轴电机组件1的左右两侧分别设置主轴后端轴承 组合2及其左端夹紧盘7、主轴前端轴承组合3。也就是说，出于定位与运行稳 定等原因，现有技术下电主轴的主轴电机多设计在位于电主轴芯轴的中心处。 这一结构存在的最大问题在于，非常不便于以拆装更换主轴电机的形式来达到 可换电机电主轴目的。因为，与拆换主轴电机组件需要退下两侧的轴承组合， 这一操作不但繁琐，更重要的对于精密的电机设备来说，轴承组合的安装精度 是影响电机输出精度的重要因素。而上述拆卸轴承组合的方式，往往会损毁轴 承组合，进而使得整套设备报废。因此若能改变主轴电机组件安装位置，则可 以有效的进行拆装。此外，上述结构采用夹紧盘7前置的方式有效的减小了加 工过程中芯轴可能产生的变形

发明内容

本发明旨在提供一种可以便捷更换电机的电主轴结构。此结构能够同时满 足高速和大扭矩多规格多类型电主轴输出的工艺要求。

为了达到上述目的，本发明提供了一种易更换电机的电主轴设置结构，包括 芯轴，以及套接芯轴的主轴电机组件、后端轴承组合和前端轴承组合及位于前 端轴承组合前端的夹紧盘。

其中，主轴电机组件固定于后端轴承组合的后侧，使得后端轴承组合和前端 轴承组合位于同侧辅助芯轴转动。此外，主轴电机组件包括定子、定子内径处 套接的转子，以及转子内径处套接的转子衬套。转子衬套内圈设置有凹形槽， 使得转子衬套与中心套接的芯轴之间形成环形间隙；转子衬套上开设有连通至 间隙的注油孔。

优选方式下，注油孔开设于转子衬套的端面处。芯轴的夹紧盘位于电主轴 前端。此外，主轴电机组件通过连接法兰依靠螺栓固定于后端轴承组合后端面 处的机壳端面上。

上述主轴电机组件可以通过低速大扭矩电机或高速大功率电机等多款不同 功率不同扭矩电机的互换使用，实现电主轴不同功率不同扭矩的输出。

具体使用方法，包括如下步骤：

1、拆卸方法

拆开主轴电机组件与机壳端面的固定端，以及主轴电机组件的后侧端盖组 件，拆下定子，露出转子衬套上的注油孔；通过注油孔注入高压液压油，使得 转子衬套与芯轴之间产生装配间隙，实现主轴电机组件的更换。

2、安装方法

主轴电机组件欲安装到电主轴上，本发明主要以热装方式将主轴电机组件 中的转子和转子衬套安装于芯轴上，而后装入定子以定位销定位并固定端面的 螺栓，实现安装。

本发明经过研究公开了一种电机易更换结构的卧式车铣复合加工中心用工 件电主轴。使其可以根据加工工艺的需要，方便的更换主轴电机组件。若机床 采用这种电主轴结构，则可以在不更换机床甚至不重新装夹工件的条件下在一 台机床上完成高速大功率工艺要求零件的加工和低速大扭矩工艺要求零件的加 工。从而达到一机多用的目的。极大的提高了单一设备的工作范围。很大程度 上的节约了生产的投资成本。

附图说明

图1是现有技术下电主轴与主轴电机组件的设置结构示意图；

图2是本发明电主轴与主轴电机组件的设置结构示意图；

图3是图2所示结构更换拆装状态的分解结构示意图；