带有直驱式主轴的数控机床的制作方法

本实用新型涉及一种机加工设备，特别是一种带有直驱式主轴的数控机床。

背景技术：

在数控机床被广泛运用的今天，大多数规则形状零件均已采用数控机床进行加工，其具有加工效率和加工精度高的优点。然而在进行轴类零件加工时，需要让工件旋转，而现有的工件卡盘的驱动机构通常为齿轮或者带轮传动，导致传动链过长、体积大和扭矩小的问题，且会带来反应慢及工件的震动，影响工件的加工精度。

技术实现要素：

本实用新型的发明目的在于：针对现有数控机床工件夹持卡盘的驱动机构为齿轮或者带轮传动，传动链过长、体积大和反应慢，且带来较大震动，影响工件加工精度的技术问题，提供一种带有直驱式主轴的数控机床，该数控机床将安装工件的卡盘与直驱式主轴组件相连，用于驱动卡盘和工件旋转运动，直驱式主轴组件将电机和主轴同轴设计，结构简单、提高同步效率，保证传动效果，减少齿轮或带轮传动带来的传动和定位问题，尽量减小工件震动，保证工件加工精度。

为了实现上述目的，本实用新型采用的技术方案为：

带有直驱式主轴的数控机床，包括底座和设置底座上的横向运动导轨板，在横向运动导轨板上设有车削机构，在底座上还设有主轴箱，在主轴箱上设有安装工件的卡盘，所述主轴箱内设有与卡盘相连的直驱式主轴组件，所述直驱式主轴组件包括主轴，所述主轴上设有电机，所述电机包括套于主轴外的转子和套于转子外的定子，在定子外还套有主轴体，所述转子、定子与主轴体同轴设置，所述主轴体的两端还分别设有前端盖和后端盖，前端盖和后端盖上均设有轴承室，轴承室内设有套于主轴上的若干轴承。

该数控机床将安装工件的卡盘与直驱式主轴组件相连，即将直驱式主轴组件设置在主轴箱内、用于驱动卡盘和工件旋转运动，而直驱式主轴组件将电机和主轴同轴设计，结构简单、提高同步效率，保证传动效果，减少齿轮或带轮传动带来的传动和定位问题，尽量减小工件震动，保证工件加工精度。

作为本实用新型的优选方案，所述前端盖上设有用于固定轴承的前压盖，后端盖上设有用于预紧轴承的轴承隔套和用于密封轴承的防尘盖。

作为本实用新型的优选方案，在主轴上还套有置于防尘盖外侧的编码器和制动系统，制动系统包括套于主轴上的刹车盘和用于控制刹车盘制动的刹车钳。设于主轴上的刹车盘和刹车钳，起到快速停止主轴转动的作用。

作为本实用新型的优选方案，所述主轴体的外侧还设有散热装置，所述散热装置包括罩于主轴体外侧的外罩壳，外罩壳的底部设有通风孔，外罩壳的顶部设有散热口，散热口内设有风扇，主轴体的外壁上设有若干散热片，两相邻散热片之间形成散热流道，通风孔与散热口之间通过散热流道连通。

作为本实用新型的优选方案，在横向运动导轨板下方依次设有安装板和固定座板，所述固定座板安装在底座上，所述安装板和固定座板之间还设有纵向运动轴，在安装板和固定座板上分别对应设有滑动槽，两个滑动槽延伸至安装板和固定座板接触面上，形成纵向轴安装孔。横向运动导轨板下设置安装板和固定座板，将固定座板固定在底座上，利用安装板和固定座板之间设置的纵向运动轴，实现安装板带动横向运动导轨板整体纵向运动，进而实现车削机构在纵向的运动，适应于更多的加工需求。

作为本实用新型的优选方案，所述横向运动导轨板上还设有磨削机构，所述磨削机构和车削机构相互独立设置，在横向运动导轨板上设有多条安置设备的导轨槽。相互独立安装的磨削机构和车削机构，避免运动和加工的相互干扰，保证各自的加工质量。

作为本实用新型的优选方案，所述磨削机构连有磨削驱动机构，所述磨削驱动机构为直驱式主轴组件。采用直驱式主轴组件的磨削驱动机构，避免了通过齿轮或者带轮传动导致传动链过长、外形尺寸大和传递扭矩小的问题，保证磨削机构的传动精度和定位精度，保证机床的磨削加工精度和质量。

综上所述，由于采用了上述技术方案，本实用新型的有益效果是：

1、该数控机床将安装工件的卡盘与直驱式主轴组件相连，用于驱动卡盘和工件旋转运动，直驱式主轴组件将电机和主轴同轴设计，结构简单、提高同步效率，保证传动效果，减少齿轮或带轮传动带来的传动和定位问题，尽量减小工件震动，保证工件加工精度；

2、横向运动导轨板下设置安装板和固定座板，将固定座板固定在底座上，利用安装板和固定座板之间设置的纵向运动轴，实现安装板带动横向运动导轨板整体纵向运动，进而实现车削机构在纵向的运动，适应于更多的加工需求；

3、相互独立安装的磨削机构和车削机构，避免运动和加工的相互干扰，保证各自的加工质量；

4、采用直驱式主轴组件的磨削驱动机构，避免了通过齿轮或者带轮传动导致传动链过长、外形尺寸大和传递扭矩小的问题，保证磨削机构的传动精度和定位精度，保证机床的磨削加工精度和质量。

附图说明

图1是本实用新型带有直驱式主轴的数控机床的结构示意图。

图2为图1中主轴箱内的直驱式主轴组件与卡盘的组合示意图。

图3为图2中直驱式主轴组件的剖视图。

图4为另一实施例中带有直驱式主轴的数控机床的结构示意图。

图5为图4中磨削机构和直驱式主轴组件的组合示意图。

图中标记：1-底座，2-主轴箱，3-卡盘，4-磨削机构，401-磨头，5-直驱式主轴组件，501-刹车盘，502-安装座，503-散热流道，504-散热片，505-制动钳，506-固定座孔，507-主轴，508-防水槽，509-前压盖，510-前端盖，511-主轴体，512-定子，513-转子，514-编码器，515-固定螺母，516-轴承隔套，517-防尘盖，518-后端盖，519-锁紧螺母，520-转子隔套，521-缩套，6-横向运动导轨板，7-固定座板，8-纵向运动轴，9-纵向轴安装孔，10-车削机构。

具体实施方式

下面结合附图，对本实用新型作详细的说明。

为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。

实施例1

如图1至图3所示，本实施例带有直驱式主轴的数控机床，包括底座1和设置底座1上的横向运动导轨板6，在横向运动导轨板6上设有车削机构10，在底座1上还设有主轴箱2，在主轴箱2上设有安装工件的卡盘3，所述主轴箱2内设有与卡盘3相连的直驱式主轴组件5，所述直驱式主轴组件5包括主轴507，所述主轴507上设有电机，所述电机包括套于主轴507外的转子513和套于转子外的定子512，在定子512外还套有主轴体511，所述转子513、定子512与主轴体511同轴设置，所述主轴体511的两端还分别设有前端盖510和后端盖518，前端盖510和后端盖518上均设有轴承室，轴承室内设有套于主轴上的若干轴承。

本实施例的数控机床将安装工件的卡盘与直驱式主轴组件相连，即将直驱式主轴组件设置在主轴箱内、用于驱动卡盘和工件旋转运动，而直驱式主轴组件将电机和主轴同轴设计，结构简单、提高同步效率，保证传动效果，减少齿轮或带轮传动带来的传动和定位问题，尽量减小工件震动，保证工件加工精度。

进一步地，所述前端盖510上设有用于固定轴承的前压盖509，后端盖518上设有用于预紧轴承的轴承隔套516和用于密封轴承的防尘盖517。

如图3所示，所述主轴507上套设有两个缩套521，两个缩套521分别置于转子513的两端，主轴507上还设有用于固定缩套521的锁紧螺母519，锁紧螺母519与缩套521之间设有转子隔套520，其中一个缩套521与主轴507上的台阶槽抵触，另一个缩套521通过锁紧螺母519锁紧，且缩套521与转子513的抵触面为锥面，锁紧时，可以增加转子513与主轴507之间的连接稳定性，且也有增加传动稳定性。

更进一步地，在主轴507上还套有置于防尘盖517外侧的编码器514和制动系统，制动系统包括套于主轴507上的刹车盘501和用于控制刹车盘501制动的制动钳505。设于主轴上的刹车盘和制动钳，起到快速停止主轴转动的作用。

进一步地，主轴507外端还设有固定螺母515，用于固定刹车盘501、制动钳505、轴承隔套516和防尘盖517，主轴507靠近前端盖510的一端用于安装磨削机构4，主轴507由定子512和转子513组成的电机直接驱动，并直接驱动气动卡盘转动，结构大大简化，且增加了传动稳定性，避免了传统齿轮传动或带轮传动造成的中间能量损耗、传动精度差、传动不稳定等问题。

本实施例中，在主轴体511的外侧还设有散热装置，所述散热装置包括罩于主轴体511外侧的外罩壳，外罩壳的底部设有通风孔，外罩壳的顶部设有散热口，散热口内设有风扇，主轴体511的外壁上设有若干散热片504，两相邻散热片504之间形成散热流道503，通风孔与散热口之间通过散热流道连通。

如图3所示，所述前压盖510的外侧与主轴507之间设有防水槽508，避免外部冷却液等液体进入主轴体511内。

更进一步地，在横向运动导轨6下方依次设有安装板和固定座板7，所述固定座板7安装在底座1上，所述安装板和固定座板7之间还设有纵向运动轴8，在安装板和固定座板7上分别对应设有滑动槽，两个滑动槽延伸至安装板和固定座板接触面上，形成纵向轴安装孔9。横向运动导轨下设置安装板和固定座板，将固定座板固定在底座上，利用安装板和固定座板之间设置的纵向运动轴，实现安装板带动横向运动导轨纵向运动，进而实现磨削机构和车削机构在纵向的运动，适应于更多的加工需求。

实施例2

如图1至图5所示，本实施例的带有直驱式主轴的数控机床，在实施例1的基础上，在横向运动导轨板6上还设有磨削机构4，磨削机构4带有磨头401，所述磨削机构4和车削机10构相互独立设置，在横向运动导轨板6上设有多条安置设备的导轨槽。相互独立安装的磨削机构和车削机构，避免运动和加工的相互干扰，保证各自的加工质量。

进一步地，所述磨削机构4连有磨削驱动机构，所述磨削驱动机构为直驱式主轴组件5。采用直驱式主轴组件的磨削驱动机构，避免了通过齿轮或者带轮传动导致传动链过长、外形尺寸大和传递扭矩小的问题，保证磨削机构的传动精度和定位精度，保证机床的磨削加工精度和质量。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。