专利名称：适用于深孔内圆加工的电主轴结构的制作方法
技术领域：
本发明涉及机械加工装备，为一种用于深孔内圆加工(镗削、磨削)的电主轴结构。
背景技术：
深孔内圆加工电主轴是一种将刀具深入内孔，对工件内圆表面进行切、磨削加工的电主轴结构。当前的深孔内圆加工电主轴由于刀具需要深入工件内孔加工，主轴均采用悬臂式单支承，悬伸较长，导致主轴端刚度低，在切削力作用下易产生弯曲变形，影响主轴的切削质量。由于受被加工工件孔径的限制，主轴直径不宜过大，且主轴需要内置电机，这导致主轴结构过于细长，主轴加工时难以达到足够的精度要求，主轴装配过程也甚为繁琐， 中间位置轴承更换困难，在交变负载作用下，降低了主轴轴承的使用寿命。
发明内容
技术问题本发明所要解决的技术问题是，提供一种用于深孔内圆表面加工的电主轴结构，保证主轴结构的加工精度和装配精度；延长主轴轴承使用寿命；提高深孔加工时主轴端切削点的动态刚度。技术方案为解决上述技术问题，本发明提供一种适用于深孔内圆加工的电主轴结构，该电主轴结构包括电机外壳、电机转子、电机定子、电机主轴以及用于支承电机主轴的电机前轴承和电机前轴承座、电机后轴承和电机后轴承座，砂轮轴外壳、砂轮轴、支承砂轮轴的砂轮前轴承和砂轮后轴承、连接砂轮轴与电机主轴的联轴器；
电机外壳内装有电机定子，电机外壳内部轴线位置上装有电机主轴，电机主轴中部过盈装有电机转子，电机主轴通过安装在其两端的电机前轴承和电机后轴承支撑，电机前轴承安装在电机前轴承座内，电机后轴承安装在电机后轴承座内；
砂轮轴外壳安装于电机前轴承座前端，砂轮轴外壳轴线位置上装有砂轮轴，砂轮轴通过安装在其两端的砂轮轴前轴承和砂轮轴后轴承支撑，砂轮轴前轴承和砂轮轴后轴承均安装在砂轮轴外壳内；
联轴器的前端安装在砂轮轴后轴承后端的砂轮轴上，联轴器的后端安装的电机前轴承前端的电机主轴上。优选的，砂轮轴外壳截面为偏心圆环形。优选的，电机前轴承和电机后轴承均为角接触球轴承。优选的，砂轮轴前轴承、砂轮后轴承均为角接触球轴承。有益效果
与现有结构相比，采用本发明的技术方案的有益效果是双跨转子结构可减小单轴长度，主轴加工方便，易于保证提高加工精度；两段主轴采用联轴器连接，电主轴便于装配，易于保证装配精度；采用双跨转子后，主轴工作时承受的交变应力减小，可减小中间轴承的磨损，提高主轴的使用寿命，轴承等零件更换也较为方便。壳体悬臂采用非圆截面加强后，提高壳体悬臂的抗弯强度，提高主轴端动态刚度，从而改善切削质量。
图1是本发明的结构剖视图； 图2是图1中砂轮轴外壳3的截面。图中有砂轮前轴承1、砂轮后轴承4、电机前轴承6、电机后轴承10，砂轮轴2、电机主轴7，砂轮轴外壳3，电机外壳13、联轴器5，电机定子8，电机转子9，电机前轴承座12， 电机后轴承座11。
具体实施例方式
参见图1、图2，本发明涉及的一种适用于深孔内圆加工的电主轴结构，包括电机外壳 13、电机转子9、电机定子8、电机主轴7以及用于支承电机主轴7的电机前轴承6和电机前轴承座12、电机后轴承10和电机后轴承座11，砂轮轴外壳3、砂轮轴2、支承砂轮轴2的砂轮前轴承1和砂轮后轴承4、连接砂轮轴2与电机主轴7的联轴器5。电机外壳13内装有电机定子8，电机外壳3内部轴线位置上装有电机主轴7，电机主轴7中部过盈装有电机转子9，电机主轴7通过安装在其两端的电机前轴承6和电机后轴承10支撑，电机前轴承6安装在电机前轴承座12内，电机后轴承10安装在电机后轴承座 11内。砂轮轴外壳3安装于电机前轴承座12前端，砂轮轴外壳3轴线位置上装有砂轮轴 2，砂轮轴2通过安装在其两端的砂轮轴前轴承1和砂轮轴后轴承4支撑，砂轮轴前轴承1 和砂轮轴后轴承4均安装在砂轮轴外壳3内。联轴器5的前端安装在砂轮轴后轴承4后端的砂轮轴2上，联轴器5的后端安装的电机前轴承6前端的电机主轴7上。砂轮轴外壳3截面为偏心圆环形。电机前轴承6和电机后轴承10均为角接触球轴承。砂轮轴前轴承1、砂轮后轴承4均为角接触球轴承。电机外壳13内装有电机定子8，电机外壳13轴线上装有电机主轴7。电机主轴7 通过安装在其两端的电机前轴承6和电机后轴承10支撑，其中电机前轴承6为角接触球轴承7008，电机后轴承10为角接触球轴承7208，电机前轴承6安装在电机前轴承座12内，电机后轴承10安装在电机后轴承座11内。电机主轴7中部安装有电机转子9，电机主轴7位于电机前轴承6前端的位置上装有联轴器5，联轴器5的前端与砂轮轴2相连接，形成双跨转子结构。联轴器5选用ROTEX -28 St 92 1-38 1_38。支撑砂轮轴2的砂轮轴前轴承1、砂轮轴后轴承4均为角接触球轴承7008。砂轮轴外壳3的截面参见图2，由两个偏心量分别为dl和d2，半径均为R的半圆组成两半圆相交部分以相切圆弧过渡。主轴采用双跨转子后，缩短了单根轴的长度，提高了加工精度。系统装配时可将外壳-主轴系统从联轴器位置分为两个部分，分别单独安装，最后通过联轴器将两部分连接起来，装配方便，易达到高装配精度。砂轮轴外壳采用非圆截面加强后，外壳切削点一侧主轴尺寸未改变，不影响工件内圆表面的加工，但抗弯强度大幅提高，从而提高主轴端部动态刚度，改善主轴的切削性能。以上所述仅为本发明的较佳实施方式，本发明的保护范围并不以上述实施方式为限，但凡本领域普通技术人员根据本发明所揭示内容所作的等效修饰或变化，皆应纳入权利要求书中记载的保护范围内。
权利要求
1.一种适用于深孔内圆加工的电主轴结构，该电主轴结构包括电机外壳(13)、电机转子(9 )、电机定子(8 )、电机主轴(7 )以及用于支承电机主轴(7 )的电机前轴承(6 )和电机前轴承座(12)、电机后轴承(10 )和电机后轴承座(11)，砂轮轴外壳(3 )、砂轮轴(2 )、支承砂轮轴(2)的砂轮前轴承(1)和砂轮后轴承(4)、连接砂轮轴(2)与电机主轴(7)的联轴器(5); 其特征在于电机外壳(13)内装有电机定子(8)，电机外壳(3)内部轴线位置上装有电机主轴(7)， 电机主轴(7)中部过盈装有电机转子(9)，电机主轴(7)通过安装在其两端的电机前轴承 (6)和电机后轴承(10)支撑，电机前轴承(6)安装在电机前轴承座(12)内，电机后轴承(10) 安装在电机后轴承座(11)内；砂轮轴外壳(3)安装于电机前轴承座(12)前端，砂轮轴外壳(3)轴线位置上装有砂轮轴(2)，砂轮轴(2)通过安装在其两端的砂轮轴前轴承(1)和砂轮轴后轴承(4)支撑，砂轮轴前轴承(1)和砂轮轴后轴承(4)均安装在砂轮轴外壳(3)内；联轴器(5)的前端安装在砂轮轴后轴承(4)后端的砂轮轴(2)上，联轴器(5)的后端安装的电机前轴承(6 )前端的电机主轴(7 )上。
2.权利要求1所述的适用于深孔内圆加工的电主轴结构，其特征在于，砂轮轴外壳(3) 截面为偏心圆环形。
3.权利要求1所述的适用于深孔内圆加工的电主轴结构，其特征在于，电机前轴承(6) 和电机后轴承(10)均为角接触球轴承。
4.权利要求1所述的适用于深孔内圆加工的电主轴结构，其特征在于，砂轮轴前轴承 (1)、砂轮后轴承(4)均为角接触球轴承。
全文摘要
本发明涉及一种适用于深孔内圆加工的电主轴结构，该电主轴结构包括电机外壳(13)、电机转子(9)、电机定子(8)、电机主轴(7)以及用于支承电机主轴(7)的电机前轴承(6)和电机前轴承座(12)、电机后轴承(10)和电机后轴承座(11)，砂轮轴外壳(3)、砂轮轴(2)、支承砂轮轴(2)的砂轮前轴承(1)和砂轮后轴承(4)、连接砂轮轴(2)与电机主轴(7)的联轴器(5)；其特征在于电机外壳(13)内装有电机定子(8)，电机外壳(3)内部轴线位置上装有电机主轴(7)。该发明保证主轴结构的加工精度和装配精度。
文档编号B23B19/02GK102240969SQ20111021803
公开日2011年11月16日 申请日期2011年8月1日 优先权日2011年8月1日
发明者刘仕良, 李全超, 蒋书运, 蔡英 申请人:东南大学