专利名称：适用于数控车床采用内装式电主轴的主轴箱的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种主轴箱，尤其是涉及一种适用于数控车床采用内装式电主轴 的主轴箱。
背景技术：
传统的主轴系统包含皮带、齿轮、联轴器等中间传动环节，不仅转动惯量大，难于 实现高的角加减速度，而且高速时也难于解决中间传动环节出现的振动和噪声。为了解决 间接传动的转速瓶颈，机床设计人员开始研究将电机和主轴同轴配置，由电机通过联轴节 直接驱动主轴。这种驱动方式尽管取消了皮带和齿轮等中间传动带来的问题，但同时又为 刀具夹紧机构的配置带来了新的问题。一种新型功能部件一电主轴的出现，从根本上解决 了主轴直接驱动的问题。电主轴是将电机的转子和主轴集成为一个整体。中空的、直径较 大的转子轴同时也是机床的主轴，它有足够的空间容纳刀具夹紧机构或送料机构。因此，现 在的高速主轴系统大多是把电动机与主轴“合二而一”、将传动链缩短为零的电主轴单元， 结构上基本是把主电动机置于主轴前后轴承之间。电主轴单元典型的结构布局方式是电机 置于主轴前、后轴承之间，这样的电主轴，轴向尺寸较短，结构紧凑，主轴刚度高，回转精度 高，出力较大，快速响应性好，易于平衡、传动效率高，调速范围宽，适合于大、中型高速数控 机床。其不足是在封闭的主轴箱体内电机的自然散热条件差，温升比较高。
发明内容本实用新型的目的是克服现有技术的不足，提供一种结构独特、具有好的性能和 使用寿命的适用于数控车床采用内装式电主轴的主轴箱。本实用新型通过如下方式实现一种适用于数控车床采用内装式电主轴的主轴箱，包括主轴，主轴上从左至右依 次配合有前轴承、套筒、定子、转子、后法兰、后轴承、后螺帽、电机电线、主轴箱体和分气块， 其特征在于在上述前轴承上配合有两个通过过盈配合组装在一起的法兰，该法兰依次为 前法兰A和前法兰B，在上述定子前的主轴上配合有过盈套；所述前法兰B和后法兰分别安装在所述主轴的前轴承和后轴承的外径上，前法兰 B和后法兰均为斜口且二者的端面同时与所述套筒采用定位锥面定位；在所述定子和转子的前部设有前散热片，后部设有后散热片；所述前轴承和后轴承为陶瓷小滚珠轴承，其润滑方式为脂润滑。本实用新型有如下效果1)结构独特本实用新型提供的装置包括主轴，主轴上从左至右依次配合有前 轴承、套筒、定子、转子、后法兰、后轴承、后螺帽、电机电线、主轴箱体和分气块，其特征在 于在上述前轴承上配合有两个通过过盈配合组装在一起的法兰，该法兰依次为前法兰A 和前法兰B，在上述定子前的主轴上配合有过盈套；所述前法兰B和后法兰分别安装在所述 主轴的前轴承和后轴承的外径上，前法兰B和后法兰均为斜口且二者的端面同时与所述套筒采用定位锥面定位。2)使前轴承和内装式电主轴定子同时水冷却，在主轴旋转时，前轴承受力最大，同 时发热也最多，同一水道，使主轴箱体处于同一温度下，而且冷却水从前轴承部流向电主轴 定子，不断循环本实用新型的主轴箱结构设计和冷却设计了前双法兰结构形式，为了使前 轴承和内装式电主轴定子同时水冷却，在主轴旋转时，前轴承受力最大，同时发热也最多， 同一水道，使主轴箱体处于同一温度下，而且冷却水从前轴承部流向电主轴定子，不断循 环。解决在电机高速运转条件下2/3的热量产生于电机的定子的问题。为了保证双法兰结 构前轴承的安装精度，前法兰A和前法兰B两法兰采用过盈安装后再加工轴承孔的工艺过 程；电主轴的滚动轴承选用适当小滚珠直径的，润滑方式用脂润滑就可以。根据陶瓷小滚珠 轴承脂润滑时转速5000转/分。3)可使前法兰A和后法兰的轴承孔拆装后满足同轴结构形式本实用新型主轴箱 结构设计和冷却设计了前法兰和后法兰均为斜口和端面同时定位结构，可使前后法兰孔保 证拆装后满足同轴结构形式。通常将轴承座孔直接设计在主轴箱体上，为加装电机定子，必 须至少开放一端，一般开放后端，而且采用直口结构，外加两个锥销结构，经过多次实验发 现容易失去精度。所示，采用内装式电主轴的中型数控车床主轴箱结构设计和冷却设计了 前法兰A和后法兰均为斜口和端面同时与套筒定位结构，前法兰A与后法兰分别安装主轴 的前后轴承的外径，可使前法兰A和后法兰的轴承孔拆装后满足同轴结构形式，所以拆装 后要保证精度恢复。所以安装时没有采用常用的直口定位，采用定位锥面定位。4)解决在电机高速运转条件下，有近1/3的电机发热量由电机转子产生，并且转 子产生的绝大部分热量都通过转子与定子间的气隙传入定子中的问题本实用新型提供的 主轴箱采用前后轴承端，内装式电主轴定子与转子和内装式电主轴定子与转子之间空腔气 冷结构形式，前散热片和后散热片均为散热材料，它们带走轴承端部、转子、定子与转子之 间空腔的热量，解决在电机高速运转条件下，有近1/3的电机发热量由电机转子产生，并且 转子产生的绝大部分热量都通过转子与定子间的气隙传入定子中的问题。气体流向，两进 两出。5)本实用新型提供的装置电主轴定子与转子之间空腔气冷结构形式，使主轴腔内 和外界成正压，冷却液和灰尘无法进入，保证主轴、轴承、电主轴的清洁，延长主轴、轴承、电 主轴的使用寿命。
图1为本实用新型的结构示意图；图2为本实用新型前法兰A和前法兰B的定位详图。
具体实施方式
一种适用于数控车床采用内装式电主轴的主轴箱，包括主轴1，主轴1上从左至右 依次配合有前轴承2、套筒7、定子9、转子10、后法兰12、后轴承13、后螺帽14、电机电线15、 主轴箱体16和分气块17，如图1所示在上述前轴承2上配合有两个通过过盈配合组装在 一起的法兰，该法兰依次为前法兰A3和前法兰B4，在上述定子9前的主轴1上配合有过盈 套6，如图2所示所述前法兰B4和后法兰12分别安装在所述主轴1的前轴承2和后轴承13的外径上，前法兰B4和后法兰12均为斜口且二者的端面同时与所述套筒7采用定位锥 面定位。 在所述定子9和转子10的前部设有前散热片5，后部设有后散热片11。所述前轴 承2和后轴承13为陶瓷小滚珠轴承，其润滑方式为脂润滑。
权利要求1.一种适用于数控车床采用内装式电主轴的主轴箱，包括主轴(1)，主轴(1)上从左 至右依次配合有前轴承(2)、套筒(7)、定子(9)、转子(10)、后法兰(12)、后轴承(13)、后螺 帽(14)、电机电线(15)、主轴箱体(16)和分气块(17)，其特征在于在上述前轴承(2)上配 合有两个通过过盈配合组装在一起的法兰，该法兰依次为前法兰A (3)和前法兰B (4)，在 上述定子(9)前的主轴(1)上配合有过盈套(6)。
2.如权利要求1所述的适用于数控车床采用内装式电主轴的主轴箱，其特征在于所 述前法兰B (4)和后法兰(12)分别安装在所述主轴(1)的前轴承(2)和后轴承(13)的外 径上，前法兰B (4)和后法兰(12)均为斜口且二者的端面同时与所述套筒(7)采用定位锥 面定位。
3.如权利要求1所述的适用于数控车床采用内装式电主轴的主轴箱，其特征在于在 所述定子(9)和转子(10)的前部设有前散热片(5)，后部设有后散热片(11 )。
4.如权利要求1所述的适用于数控车床采用内装式电主轴的主轴箱，其特征在于所 述前轴承(2)和后轴承(13)为陶瓷小滚珠轴承，其润滑方式为脂润滑。
专利摘要本实用新型涉及一种主轴箱，尤其是涉及一种适用于数控车床采用内装式电主轴的主轴箱，包括主轴，主轴上从左至右依次配合有前轴承、套筒、定子、转子、后法兰、后轴承、后螺帽、电机电线、主轴箱体和分气块，其特征在于在上述前轴承上配合有两个通过过盈配合组装在一起的法兰，该法兰依次为前法兰A和前法兰B，在上述定子前的主轴上配合有过盈套；本实用新型结构独特、具有好的性能和使用寿命。
文档编号B23B19/00GK201880924SQ20102060629
公开日2011年6月29日 申请日期2010年11月15日 优先权日2010年11月15日
发明者李长明, 李颜平, 陈雁军, 韩晓娜 申请人:宁夏新瑞长城机床有限公司