宽恒转矩范围表贴式永磁同步双头磨削电主轴技术领域
本发明属于磨削机床领域，更具体地说，涉及一种宽恒转矩范围表贴式永磁同步
双头磨削电主轴。
背景技术
电主轴作为最基本的机床部件，是直接带动砂轮旋转，实现磨削工件的重要单元。
传统的机床要实现砂轮在电主轴轴向方向的旋转，必须配合相应的传动系统方能实现，现
有技术中进给系统主要有以下两种：
第一种，配以齿轮箱或皮带轮等传动装置实现砂轮在电主轴轴向方向的旋转。在
该系统中，主轴容纳于主轴箱内，通过齿轮箱或皮带轮等传动装置带动电主轴箱在电主轴
轴向方向旋转，进而实现磨削工件，其传动精度不高，存在运行不平稳，噪音大，震动大，且
成本高，结构复杂；
第二种，采用内置传统感应电机执行元件来实现直接带动砂轮旋转，该进给系统
尤其适用于磨削量较小的高速加工情况，低速出力不够。在该传动系统中，电机容纳于电主
轴箱内，体积大而重、轴系刚度差，严重制约了紧凑、精密机床高速、高精磨削的功能实现，
虽然其成本较低，但无法实现宽恒转矩范围磨削，同时会造成容纳电主轴的主轴箱体积的
增大。
发明内容
为克服现有技术存在的缺陷，本发明提供一种宽恒转矩范围表贴式永磁同步双头
磨削电主轴。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：
提供一种宽恒转矩范围表贴式永磁同步双头磨削电主轴，包括主轴箱、主轴、表贴
式永磁同步无框电机，所述表贴式永磁同步无框电机包括表贴式永磁同步无框电机定子以
及表贴式永磁转子，所述主轴的外圆与表贴式永磁转子连接，所述主轴箱内置固定电机定
子，所述表贴式永磁同步无框电机驱动所述主轴绕所述主轴的轴线旋转，所述表贴式永磁
同步无框电机定子通电产生旋转磁场，与所述表贴式永磁电机转子永久磁场相互作用产生
气隙旋转磁场，当定子绕组中电流切割电机定转子磁链产生的气隙旋转磁场时，将驱动表
贴式永磁转子带动主轴旋转；所述主轴的两端端面均连接有刀柄，用于磨削刀具；所述主轴
的外圆连接表贴式永磁转子后在两端轴承位还分别安装第一角接触轴承和第二角接触轴
承。
上述方案中，所述主轴箱一端外侧依次固定有左内端盖、左端盖，所述主轴箱另一
端外侧依次固定有右内端盖、右端盖、外端盖。
实施本发明宽恒转矩范围表贴式永磁同步双头磨削电主轴，具有以下有益效果：
(1)本发明适用于高刚性、宽恒转矩范围、高速磨削的场合。
(2)本发明通过主轴箱悬挂于五轴刀具磨削机床C轴，由表贴式永磁同步无框电机
驱动具有双头磨削功能的主轴，安装砂轮后实现双头磨削加工。
(3)本发明的电主轴与传统电机电主轴相比，出力增加50％，外形尺寸缩小2个以
上机座号，重量减轻，减小了C轴负荷，而轴系直径增加一倍以上，刚度与传统异步电机主轴
相比提高2倍以上，因而大幅缩短电主轴加减速时间，加之，表贴式永磁转子不发热，转子温
度低，显著降低了轴承发热、减小了主轴热膨胀，提高了主轴加工精度，增强了电主轴的可
靠性。
附图说明
下面将结合附图及实施例对本发明作进一步说明，附图中：
图1为本发明宽恒转矩范围表贴式永磁同步双头磨削电主轴的半剖结构示意图。
图中：刀柄1；主轴2；左端盖3；第一角接触轴承4；左内端盖5；主轴箱6；表贴式永磁
同步无框电机定子7；表贴式永磁同步无框电机转子8；第二角接触轴承9；右内端盖10；右端
盖11；外端盖12。
具体实施方式
为了对本发明的技术特征、目的和效果有更加清楚的理解，现对照附图详细说明
本发明的具体实施方式。
如图1所示，本发明宽恒转矩范围表贴式永磁同步双头磨削电主轴，包括主轴箱6、
主轴2、表贴式永磁同步无框电机，表贴式永磁同步无框电机包括表贴式永磁同步无框电机
定子7以及表贴式永磁同步无框电机转子8。
主轴2的外圆与表贴式永磁同步无框电机转子8连接，主轴箱6内置固定电机定子
7，表贴式永磁同步无框电机驱动主轴2绕主轴2的轴线旋转，表贴式永磁同步无框电机定子
7通电产生旋转磁场，与表贴式永磁电机转子8永久磁场相互作用产生气隙旋转磁场，当定
子7绕组中电流切割电机定转子磁链产生的气隙旋转磁场时，将驱动表贴式永磁转子8带动
主轴2旋转；主轴2的两端端面均连接有刀柄1，用于磨削刀具；主轴2的外圆连接表贴式永磁
转子8后在两端轴承位还分别安装第一角接触轴承4和第二角接触轴承9。主轴箱6一端外侧
依次固定有左内端盖5、左端盖3，主轴箱6另一端外侧依次固定有右内端盖10、右端盖11、外
端盖12。
上面结合附图对本发明的实施例进行了描述，但是本发明并不局限于上述的具体
实施方式，上述的具体实施方式仅仅是示意性的，而不是限制性的，本领域的普通技术人员
在本发明的启示下，在不脱离本发明宗旨和权利要求所保护的范围情况下，还可做出很多
形式，这些均属于本发明的保护之内。