專利名稱：一種直驅(qū)銑頭的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種銑頭，尤其涉及一種應(yīng)用于五軸聯(lián)動(dòng)數(shù)控機(jī)床的直驅(qū)銑頭。
背景技術(shù)：
現(xiàn)在的直驅(qū)銑頭多采用分體結(jié)構(gòu)的外轉(zhuǎn)子力矩電機(jī)，即力矩電機(jī)與銑頭的擺體結(jié)構(gòu)相分離，通過螺栓連接在一起。如圖I所示，典型的分體結(jié)構(gòu)力矩電機(jī)直驅(qū)銑頭，包括內(nèi)部的力矩電機(jī)冷卻套4’、安裝冷卻套的擺頭主軸套6’，以及力矩電機(jī)定子3’、轉(zhuǎn)子2’、位于轉(zhuǎn)子外部用于制動(dòng)的抱閘機(jī)構(gòu)I’。目前，國內(nèi)外如西泰克等企業(yè)或研究所都在研制外轉(zhuǎn)子力矩電機(jī)驅(qū)動(dòng)的銑頭，但是問題在于，分體結(jié)構(gòu)的銑頭由于結(jié)構(gòu)所限制，其剛性、強(qiáng)度、精度保持性都較差，裝配工藝 也比較復(fù)雜。為了得到較大的扭矩，其結(jié)構(gòu)也比較大，從而使得整個(gè)執(zhí)行部件的體積較大。此外，分體結(jié)構(gòu)銑頭采用的液壓抱閘機(jī)構(gòu)成本高昂，響應(yīng)時(shí)間較慢。
實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型解決的技術(shù)問題就是提供一種直驅(qū)銑頭，解決傳統(tǒng)的分體結(jié)構(gòu)剛性較差、強(qiáng)度較低，為了獲得較大扭矩需要增加擺頭體積，影響使用的問題。為了解決上述問題，本實(shí)用新型提供一種直驅(qū)銑頭，包括兩個(gè)外轉(zhuǎn)子力矩電機(jī)、擺頭主軸套和定子支撐架，所述外轉(zhuǎn)子力矩電機(jī)包括力矩電機(jī)定子、力矩電機(jī)轉(zhuǎn)子，所述外轉(zhuǎn)子力矩電機(jī)還包括貼在所述力矩電機(jī)定子外部的定子冷卻套，所述力矩電機(jī)定子、定子冷卻套和定子支撐架為整體嵌套式結(jié)構(gòu)，且所述擺頭主軸套與力矩電機(jī)轉(zhuǎn)子集成在一起。優(yōu)選地，本實(shí)用新型還具有以下特點(diǎn)所述定子冷卻套上設(shè)置有幾字型循環(huán)冷卻槽。優(yōu)選地，本實(shí)用新型還具有以下特點(diǎn)所述直驅(qū)銑頭還包含有位于所述定子冷卻套外側(cè)，位于所述擺頭主軸套外側(cè)的外伸式的氣動(dòng)鉗夾抱閘系統(tǒng)。優(yōu)選地，本實(shí)用新型還具有以下特點(diǎn)集成在所述擺頭主軸套上的所述力矩電機(jī)轉(zhuǎn)子為永磁體貼片式。通過上述技術(shù)方案，本實(shí)用新型整體嵌套式結(jié)構(gòu)外轉(zhuǎn)子力矩電機(jī)直驅(qū)銑頭，由于采用轉(zhuǎn)子與擺頭主軸套一體的結(jié)構(gòu)，從而較現(xiàn)有技術(shù)的分體外轉(zhuǎn)子銑頭具有更高剛性、強(qiáng)度，更好的精度保持性；結(jié)構(gòu)本身占用空間小，較現(xiàn)有分體結(jié)構(gòu)銑頭具有更高的扭矩，機(jī)械效益更高。另外，此結(jié)構(gòu)采用氣動(dòng)鉗夾抱閘系統(tǒng)相比液壓原理的鉗夾抱閘，具有較低的系統(tǒng)整體成本，安裝便利、設(shè)計(jì)緊湊，失電自動(dòng)加緊，反應(yīng)時(shí)間短，清潔環(huán)保。同時(shí)，由于整體嵌套式結(jié)構(gòu)，外伸式鉗夾抱閘結(jié)構(gòu)節(jié)省了現(xiàn)有技術(shù)力矩電機(jī)轉(zhuǎn)子外部的液壓剎車機(jī)構(gòu)的空間，對(duì)于相同扭矩力矩電機(jī)的銑頭體積可以更小。特別是在機(jī)床工具行業(yè)，性能參數(shù)相同體積小就會(huì)有更大的優(yōu)勢。此外，本實(shí)用新型的永磁體貼片式轉(zhuǎn)子直接集成在擺頭主軸套上，即力矩電機(jī)直接可驅(qū)動(dòng)銑頭的執(zhí)行部件，省去了中間連接環(huán)節(jié)、安裝環(huán)節(jié)，零傳動(dòng)效果更加明顯，不需要高精度傳動(dòng)部件和安裝調(diào)整過程，更好的保證了傳動(dòng)精度和機(jī)構(gòu)運(yùn)行可靠性。
圖I是現(xiàn)有技術(shù)中銑頭原理的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2是本實(shí)用新型直驅(qū)銑頭的結(jié)構(gòu)示意圖； 其中I’ -外轉(zhuǎn)子抱閘機(jī)構(gòu)；2’ -外轉(zhuǎn)子力矩電機(jī)轉(zhuǎn)子；3’ -力矩電機(jī)定子；4’ -力矩電機(jī)冷卻套；5’ -冷卻槽；6’ -擺頭主軸套；I-力矩電機(jī)轉(zhuǎn)子；2_力矩電機(jī)定子；3_定子冷卻套；4_氣動(dòng)鉗夾抱閘系統(tǒng)；5-幾字型循環(huán)冷卻槽；6_定子支撐架；7_擺頭主軸套；8_擺頭主軸套的外伸軸。
具體實(shí)施方式
本實(shí)用新型構(gòu)造了一種整體嵌套式結(jié)構(gòu)外轉(zhuǎn)子力矩電機(jī)直驅(qū)銑頭，包括位于內(nèi)部的外轉(zhuǎn)子力矩電機(jī)定子和位于定子外部，與擺頭主軸套一體的力矩電機(jī)轉(zhuǎn)子；還包括位于內(nèi)部的定子支撐架、冷卻套一體的支撐機(jī)構(gòu)及附加的氣動(dòng)鉗夾抱閘系統(tǒng)。其中，冷卻套內(nèi)部設(shè)置有幾字型循環(huán)冷卻槽。安裝在支撐機(jī)構(gòu)上的氣動(dòng)鉗夾抱閘系統(tǒng)直接抱緊擺動(dòng)主軸套的外伸軸。參考圖2說明本實(shí)用新型的整體嵌套式結(jié)構(gòu)外轉(zhuǎn)子力矩電機(jī)直驅(qū)銑頭，包括兩個(gè)外轉(zhuǎn)子力矩電機(jī)、擺頭主軸套7和定子支撐架6，所述外轉(zhuǎn)子力矩電機(jī)包括力矩電機(jī)定子I、力矩電機(jī)轉(zhuǎn)子2以及貼在所述力矩電機(jī)定子I外部的定子冷卻套3，所述力矩電機(jī)定子I、定子冷卻套3和定子支撐架6為整體嵌套式結(jié)構(gòu)。在定子冷卻套3上設(shè)置有幾字形循環(huán)冷卻槽5，用于力矩電機(jī)線圈的高效冷卻，帶有幾字形循環(huán)冷卻槽5的定子冷卻套3直接貼在定子線圈上，確保獲得較大扭矩。擺頭主軸套7內(nèi)壁為永磁貼片式的力矩電機(jī)轉(zhuǎn)子I,其位于力矩電機(jī)定子2線圈的外環(huán)，構(gòu)成整體嵌套式外轉(zhuǎn)子力矩電機(jī)直驅(qū)結(jié)構(gòu)。此外，由于力矩電機(jī)定子2、定子支撐架6和定子冷卻套3采用一體結(jié)構(gòu)，節(jié)省了空間，使得力矩電機(jī)定子2內(nèi)孔直徑較大，可以方便的設(shè)計(jì)出用于鎖緊主軸擺動(dòng)組件的氣動(dòng)鉗夾抱閘系統(tǒng)4。安裝在支撐機(jī)構(gòu)上的氣動(dòng)鉗夾抱閘系統(tǒng)4可直接抱緊擺動(dòng)主軸套的外伸軸8。綜上所述，本實(shí)用新型中，擺頭主軸套與力矩電機(jī)轉(zhuǎn)子集成在一起，從而避免由于螺紋聯(lián)接造成的剛性差的問題，同時(shí)也減小了銑頭的體積。并用擺頭主軸套外伸軸式的氣動(dòng)鉗夾抱閘系統(tǒng)代替液壓抱閘機(jī)構(gòu)，降低制造成本，提高響應(yīng)速度。
權(quán)利要求1.一種直驅(qū)銑頭，包括兩個(gè)外轉(zhuǎn)子力矩電機(jī)、擺頭主軸套和定子支撐架，所述外轉(zhuǎn)子力矩電機(jī)包括力矩電機(jī)定子、力矩電機(jī)轉(zhuǎn)子，其特征在于，所述外轉(zhuǎn)子力矩電機(jī)還包括貼在所述力矩電機(jī)定子外部的定子冷卻套，所述力矩電機(jī)定子、定子冷卻套和定子支撐架為整體嵌套式結(jié)構(gòu)，且所述擺頭主軸套與力矩電機(jī)轉(zhuǎn)子集成在一起。
2.如權(quán)利要求I所述的直驅(qū)銑頭，其特征在于，所述定子冷卻套上設(shè)置有幾字型循環(huán)冷卻槽。
3.如權(quán)利要求I所述的直驅(qū)銑頭，其特征在于，所述直驅(qū)銑頭還包含有位于所述定子冷卻套外側(cè)，位于所述擺頭主軸套外側(cè)的外伸式的氣動(dòng)鉗夾抱閘系統(tǒng)。
4.如權(quán)利要求I 3中任意一項(xiàng)所述的直驅(qū)銑頭，其特征在于，集成在所述擺頭主軸套上的所述力矩電機(jī)轉(zhuǎn)子為永磁體貼片式。
專利摘要本實(shí)用新型公開了一種直驅(qū)銑頭，包括兩個(gè)外轉(zhuǎn)子力矩電機(jī)、擺頭主軸套和定子支撐架。力矩電機(jī)定子、定子冷卻套和定子支撐架為整體嵌套式結(jié)構(gòu)。擺頭主軸套與力矩電機(jī)轉(zhuǎn)子集成在一起，從而避免由于螺紋聯(lián)接造成的剛性差的問題，同時(shí)也減小了銑頭的體積。并用擺頭主軸套外伸軸式的氣動(dòng)鉗夾抱閘系統(tǒng)代替液壓抱閘機(jī)構(gòu)，降低制造成本，提高響應(yīng)速度。
文檔編號(hào)B23Q5/10GK202622342SQ20122018063
公開日2012年12月26日 申請日期2012年4月25日 優(yōu)先權(quán)日2012年4月25日
發(fā)明者楊慶東, 王科社, 張瑞乾, 于建華 申請人:北京信息科技大學(xué)