永磁式直线电机制造方法 【技术领域】
本发明有关一种直线电机的制造方法，尤其是一种用于数控机床的永磁式直线电机的制造方法。
技术背景
机械运动具有两种基本形式：直线运动及旋转运动。由于电动机的广泛应用，快速而稳定的旋转运动容易得到，而在实际应用中的直线运动的需求也很强烈，为了得到高质量的直线运动。近几年来，世界上一些发达国家开始将直线电机技术应用于数控机床中，由直线电机直接产生直线运动，与传统伺服电机通过滚丝杠副得到的直线运动相比，具有很多优点，如结构简单，以一个运动部件实现直线运动，移动部件少，无扭曲变形问题，维护简单，精度保持时间长，运动速度范围宽等。直线电机的出现，使数控机床在效率、精度和实用性等方面翻开了崭新的一页，采用这种技术，使机床制造达到了传统滚珠丝杠副无法达到的水平。
中国专利申请第96246158.X号所即揭示了一种直线电机的构造，其直流永磁式直线电机由直线电机和控制电路组成，其中直线电机由主轴、壳体、线圈、大动铁心、小动铁心、铜套等部件组成，主轴为不锈钢，小动铁心由A#-[3]钢环与钕铁硼磁环组合构成，大动铁心由三片环体组成，其中二片为镶装永磁体和装配缓冲弹簧的大铁心，另一片为中间钢环，将上述组件顺序装入壳体，配合控制电路制成直流永磁式直线电机。然而，其结构仍然较为复杂，具有较多的磨擦力，运动不够平稳。为解决上述问题，新出现了一种新的改进型直线电机，其由电机底座，软铁底板，次极永久磁铁，工作台，冷却水系统，初极磁材料，直线滚动导轨，光栅尺及控制系统等组成。具有较好的技术效果，能够提供高质量的直线运动。
然而，该种直线电机要求在高速时运行平稳，主要部件制造精度就需要达到很高的精度，而且装配后，初、次极磁材料间的气隙要均匀，永久磁铁排列分布均匀，厚度一致等。而现有地直线电机的制造方法及装配工艺粗糙，无法达到该直线电机的制造要求。
因此，需要一种全新的直线电机的制造方法及装配工艺，能够为新型直线电机的大量使用提供技术支持。
【发明内容】
本发明是为了提供一种制造永磁式直线电机的方法，其能方便有效地制造直线电机，并能够提供很好的品质。
本发明所制造的直线电机包括有机床工作台；电机底座；设置于电机底座上的软铁底板；设置于软铁底板上的硅钢铁芯及交流线圈；与硅钢铁芯及交流线圈相对设置于工作台下方的永磁铁；连接上述硅钢铁芯及交流线圈与永磁铁的直线滚动导轨；设置于工作台与初级磁材料之间的冷却系统；进行定位用的光栅尺及电机控制系统；永磁铁由多块永磁铁拼接而成，并粘贴于软铁底板上。本发明所提供的制造方法包括以下步骤：
第一步：加工电机底座及工作台，其具体的工艺过程为：下料-粗铣上下平面-粗铣四周侧面-调质-去应力-粗磨上下平面-精铣四周侧面-粗磨四周侧面-去应力-精磨；
第二步：加工软铁底板，其具体的工艺过程为：下料-铣加工-精铣四周平侧面-粗磨上下平面-将加工件与电机底座连接-精磨上平面-超精磨上平面；
第三步：加工永久磁铁，其具体的工艺过程为：配料-压制-烧结-去应力-精磨及超精磨上下平面-充磁；
第四步：加工其它部件；
第五步：用不导磁材料并按照磁铁形状及分布位置加工出装配靠模-将磁铁放入装配靠模-粘上胶水-将靠模放到软铁底板上-等胶干后取出装配靠模；
第六步：装配其它部件。
由于采用本发明提供的制造方法，在加工电机底座及工作台时，每一个操作步骤后都有去应力的工作，所以工件的变形较小。在加工软铁底板以后，其与电机底座一起磨削，所以制造误差很小。由于在装配时使用靠模，所以磁铁的定位可靠、准确。
下面结合附图及实施例对本发明作进一步描述。
附图简单说明
图1为本发明所制造的永磁式直线电机结构示意图。
其中1为电机底座，2为软铁底板，3为次级永久磁铁，4为工作台，5为冷却水系统，6为初级铁芯和交流线圈，7为直线滚动导轨，8为光栅尺，9为气隙。
较佳实施例
请参阅图1所示，本发明所制造的永磁式直线电机包括电机底座1、设置于电机底座1上的软铁底板2，软铁底板2上具有一个由多块永磁铁并列形成的次级磁材料3，上述永磁铁粘贴于软铁底板2上。自电机底座1上向上延伸出金属导轨7，其位于次级磁材料3的两侧，其上承托着电机工作台4。每一侧的金属导轨7均具有两对设置的两根，且在上的一根与在下的一根间可相对运动。工作台4下方具有一个为了防止发热的水冷却系统5，而水冷却系统5下方设置有一个由初级铁芯和交流线圈组成的初级磁材料6，该初级磁材料6与上述次级磁材料3相对设置，且长度比次级磁材料3小。在上述两个磁材料3、6之间形成有具有一定宽度的气隙9。在工作台之一侧具有一个光栅尺8，可以提供准确的位置检测。
本发明永磁式直线电机的制造方法通过以下步骤制造：
第一步：加工电机底座及工作台，其具体的工艺过程为：下料-粗铣上下平面-粗铣四周侧面-调质-去应力-粗磨上下平面-精铣四周侧面-粗磨四周侧面-去应力-精磨四侧面-精磨上下平面-去应力-超精磨上下平面；
第二步：加工软铁底板，其具体的工艺过程为：下料-铣加工-精铣四周平侧面-粗磨上下平面-将加工件与电机底座连接-精磨上平面-超精磨上平面；
第三步：加工永久磁铁，其具体的工艺过程为：配料-压制-烧结-去应力-粗磨上下及周边侧面-去应力-精磨及超精磨上下平面-充磁；
第四步：加工其它部件；
第五步：用不导磁材料并按照磁铁形状及分布位置加工出装配靠模-将磁铁放入装配靠模-粘上胶水-将靠模放到软铁底板上-等胶干后取出装配靠模；
第六步：装配其它部件。
使用本发明的制造方法制造的直线电机，由于在制造工作台及电机底座时采用三次去应力，工件在加工中的所有应力均被消除，工件不变形。而且软铁底板与机座连接后一起磨削，使其误差较小。永久磁铁容易相互吸引，装配十分困难，还不能保证其准确的分布位置，采用靠模板粘贴磁铁，可使磁铁的定位可靠，准确。