本發(fā)明涉及加工機床，具體為一種數(shù)控車床后置電機主軸。

背景技術：

1、車床作為機床的一種重要類型，廣泛應用于各種零件的加工。電主軸作為車床的核心部件，其性能對車床的加工精度、速度和穩(wěn)定性具有至關重要的意義。傳統(tǒng)車床的主軸采用皮帶或者齒輪等機械傳動方式，這種方式不僅效率低，而且容易造成誤差和振動，影響加工零件的精度和質(zhì)量。傳統(tǒng)主軸在結構設計存在著一些無法避免的問題，傳統(tǒng)主軸是依靠齒輪或者皮帶傳動作為主要的連接方式。以齒輪傳動為例，在主軸上齒輪傳動設計，可以獲得非常精準的傳動比與高轉(zhuǎn)速和高剛性，但齒輪傳動也意味著體積大整體主軸結構將會占據(jù)非常大的機床空間，并且齒輪傳動運作時間長后，可能會出現(xiàn)因齒輪疲勞強度到極限導致甭齒，或齒輪面長時間有油且高溫狀態(tài)下產(chǎn)生點蝕齒面，及表面磨損傳動間產(chǎn)生間隙等一系列問題。

2、現(xiàn)有的后置電機制作工藝比較復雜，電機外殼為鋁水澆筑成型，定子組件嵌入其中，再進行鑄模灌膠。灌膠后定子組件則與電機殼體完全成為一體無法正常分離。經(jīng)過長年累月的使用后電機內(nèi)部若是出現(xiàn)異常需要維護維修，難度將相當大，使用成本顯著提升。且灌膠后將整個定子組件包裹住占據(jù)了電機內(nèi)部較大體積，降低了電機的散熱效率，加重了電機的負擔。

3、電機后置主軸現(xiàn)有的轉(zhuǎn)子組件與油缸法蘭均為一體式設計，磁環(huán)需在組裝定子組件前裝配，由于轉(zhuǎn)子組件中包含強力永磁鐵，安裝拆卸難度大，且在裝配時容易造成污染。轉(zhuǎn)子組件與定子組件組裝后，磁環(huán)無法拆卸，無法調(diào)整磁環(huán)與軸芯的同軸度，且定制化程度低。

技術實現(xiàn)思路

1、本發(fā)明要解決的技術問題是針對上述現(xiàn)有技術的不足，提供一種電機后置車床主軸，特指一種徑向承載能力強且高精度高扭矩電機后置車床主軸。

2、為實現(xiàn)以上目的，本發(fā)明通過以下技術方案予以實現(xiàn)：一種數(shù)控車床后置電機主軸，包括：

3、轉(zhuǎn)子組件，可中心軸旋轉(zhuǎn)地設置于機體中；

4、機體組件，為空腔結構，用于支撐和容納其它組件；

5、前軸承組件和后軸承組件，分別設置于機體的前后部，用于承托轉(zhuǎn)子組件；

6、前端蓋和后端蓋，分別設置于機體的前端和后端，用于封閉機體；

7、電機殼體組件，安裝于機體后端，用于容納定子組件；

8、定子組件，與轉(zhuǎn)子組件配合產(chǎn)生電磁力；

9、編碼器組件，用于檢測轉(zhuǎn)子組件的旋轉(zhuǎn)位置和速度；

10、油缸法蘭，設置于轉(zhuǎn)子組件的一端，用于連接油缸。

11、進一步的，所述轉(zhuǎn)子組件包括軸芯、轉(zhuǎn)子座鎖緊螺母、轉(zhuǎn)子座和轉(zhuǎn)子磁力件，軸芯其中一端穿過前軸承組件、后軸承組件和電機殼體組件延伸于油缸法蘭中，另一端則伸出與機床卡盤傳動連接，轉(zhuǎn)子磁力件安裝于轉(zhuǎn)子座上，轉(zhuǎn)子座設置于軸芯后端，轉(zhuǎn)子座與軸芯均有設置對稱的平鍵槽，軸芯通過嵌入平鍵連接轉(zhuǎn)子座，轉(zhuǎn)子座鎖緊螺母與轉(zhuǎn)子座端面貼合，經(jīng)由軸芯后端外螺牙旋緊以達到緊固轉(zhuǎn)子座的目的。

12、進一步的，所述機體組件包括機體，機體上、下部的貫通孔內(nèi)設有前軸承組件和后軸承組件，電機殼體組件中部貫通孔內(nèi)設置有定子組件，轉(zhuǎn)子組件軸向穿設于定子組件內(nèi)腔，并通過前軸承組件和后軸承組件承托，前端蓋設置于機體下方通過螺釘固定，后端蓋安裝于機體的后端安裝腔上，電機殼體組件安裝于機體后端法蘭盤，緊固環(huán)通過螺釘緊固在機體前端，主軸安裝在機床主軸箱時，后端使用螺釘穿過機體法蘭盤通孔鎖緊機體，同時前端再經(jīng)由緊固環(huán)固定確保了主軸使用時的穩(wěn)定性。

13、進一步的，所述定子組件包括循環(huán)冷卻液的定子外套、呈圓環(huán)狀的定子鐵芯和分別設置于定子鐵芯兩端的定子繞線組，定子鐵芯設于轉(zhuǎn)子磁力件的外側，定子鐵芯由若干個等高的矽鋼片堆疊壓制而成，定子繞線組由若干等徑的漆包線纏繞而成，定子繞線組內(nèi)設置有熱敏電阻，定子繞線組通過電源線與三相交流電源電性連接，轉(zhuǎn)子磁力件的均勻鑲嵌永磁鐵，定子外套套設于定子鐵芯的外側，定子外套外圓設有冷卻液水路槽，能夠快速冷卻定子工作時的溫度。

14、進一步的，所述電機殼體組件一側設置有冷卻水接頭，一側設置了動力線插頭以及編碼線接頭。

15、進一步的，所述前軸承組件包括若干個在垂直方向上疊放，且套設于軸芯前端的第一前高速角接觸軸承和第二前高速角接觸軸承，以及前雙列圓柱滾子軸承、前軸承隔環(huán)a和前軸承隔環(huán)b，并由前軸承鎖緊螺母預緊；

16、后軸承組件包括分別安裝后軸承隔環(huán)c、后雙列滾子軸承、后軸承隔環(huán)d以及后軸承鎖緊螺母，前軸承鎖緊螺母與后軸承鎖緊螺母均設置有若干個螺紋孔，若干個螺紋孔中均設置有機米螺絲起緊固防松，前雙列圓柱滾子軸承以及后雙列滾子軸承通過圓錐形內(nèi)孔微量調(diào)整游隙,主軸內(nèi)孔錐度為1:12軸向移動內(nèi)圈使之徑向膨脹變形，即可調(diào)整徑向剛性和預緊，前軸承隔環(huán)a、前軸承隔環(huán)b、后軸承隔環(huán)c以及后軸承隔環(huán)d均設計擋水環(huán)位和迷宮防塵結構能防止車削加工過程中產(chǎn)生的灰塵、切削等顆粒物對主軸內(nèi)部的損害和污染。

17、進一步的，所述前端蓋和后端蓋設置有迷宮槽，迷宮槽與前軸承隔環(huán)a及后軸承隔環(huán)d迷宮槽相互配合形成迷宮結構，后端蓋安裝于機體組件后端安裝腔上，前端蓋上設置有環(huán)形匯流槽和若干個排放孔。

18、進一步的，所述電機殼體組件可拆卸地安裝于機體組件后端的安裝腔上，并通過螺釘緊固，電機殼體組件包括電機殼體、若干冷卻介質(zhì)接頭，電機殼體為一體鑄造成型，內(nèi)部設計有冷卻介質(zhì)流道，與定子組件組裝后形成完整的循環(huán)水路冷卻系統(tǒng)，電機殼體外部設置若干冷卻介質(zhì)接頭螺口、電源線接口、編碼器線接口以及編碼器安裝位。

19、進一步的，所述編碼器組件包括有設置于轉(zhuǎn)子座外圓的中空式磁環(huán)、設置于電機殼體上的編碼器讀頭、編碼器讀頭支架，中空式磁環(huán)設置有若干沉臺孔用于固定且中空式磁環(huán)外圓設置有零點，中空式磁環(huán)后端油缸法蘭為可拆卸式設計，將油缸法蘭拆卸后中空式磁環(huán)便可根據(jù)不同客戶端需求隨時進行調(diào)試也便利了后續(xù)維護工作，編碼器讀頭通過螺釘緊固在編碼器讀頭支架上，編碼器讀頭支架上設置有若干腰形孔，用于裝配時調(diào)節(jié)編碼器讀頭與編碼器磁環(huán)之間的感應距離。

20、進一步的，所述油缸法蘭設置有連接油缸的螺牙孔，軸芯設置有軸芯內(nèi)孔可通過卡爪連接桿，油缸法蘭通過鎖緊螺母鎖緊在軸芯后端，并同時鎖緊轉(zhuǎn)子座。

21、本發(fā)明提供了一種數(shù)控車床后置電機主軸。與現(xiàn)有技術相比具備以下有益效果：

22、1、前軸承組件采用新型的排列結構，選用大規(guī)格油脂潤滑角接觸軸承及雙列圓柱滾子軸承，提高了主軸的軸向及徑向剛性，加工精度和加工效率，解決了如今市場上對主軸高精度、高轉(zhuǎn)速的應用需求；

23、2、油缸法蘭與轉(zhuǎn)子座設計為分體式，將油缸法蘭拆卸后編碼器組件便可應用不同機床端需求進行調(diào)試及更換，極大提高了安裝拆卸的便利性及提高可定制化程度，解決了主軸市場通用性不高的情況；

24、3、電機作功時主軸高速運轉(zhuǎn)將產(chǎn)生大量的熱能，因此本發(fā)明對定子組件冷卻系統(tǒng)和熱穩(wěn)定性的結構設計方面都做了非常嚴格的要求，通過采用高磁導率和低剩磁比的優(yōu)質(zhì)磁性材料，減少磁滯和渦流損失。利用電磁場仿真軟件對電機磁路進行分析，優(yōu)化磁路的幾何尺寸和磁性材料的布局。選用合適厚度和材質(zhì)的硅鋼片，并進行涂層處理降低接觸電阻；

25、4、對轉(zhuǎn)子組件磁路的合理設計，使其發(fā)熱將至極低。電機殼體組件采用高效的散熱材料和設計，外殼由鋁制成的散熱盤，以提高熱交換效率；

26、5、冷卻系統(tǒng)設計了合理的循環(huán)路徑，確保了冷卻介質(zhì)有效地吸收和帶走熱量。傳統(tǒng)電機的定子組件嵌入電機外殼后便進行鑄模灌膠為一體，若后續(xù)線圈或其他部件出現(xiàn)異常需要破壞注膠維護困難或者直接廢棄電機；

27、6、定子組件與電機外殼設計為分體式可拆卸結構，定子組件的線圈和水路外套設計為一體，前后均設有密封環(huán)并在電機外殼設計定位機構，既解決了因一體式帶來的前期安裝繁瑣及后期維護困難的問題又減少鑄模灌膠帶來的環(huán)境污染及對人體危害。