深孔内圆磨电主轴的制作方法

本实用新型涉及机械磨削技术，尤其涉及一种深孔内圆磨电主轴。

背景技术：

现有的深孔内圆磨削加工多通过内圆磨电主轴装配细长磨杆实现。但现有的加工方式存在以下缺陷：由于细长磨杆直径小，刚度和强度不高，容易引起模具偏斜，造成加工孔径变大，影响加工质量，并且细长磨杆使用寿命、转速低。

技术实现要素：

为了克服现有技术的不足，本实用新型的目的在于提供一种深孔内圆磨电主轴，具有大长径比，主轴前端强度高。

本实用新型的目的采用以下技术方案实现：

一种深孔内圆磨电主轴，包括主轴与套接于主轴外的机体，所述机体包括第一机体与第二机体，所述第一机体与所述第二机体固定连接，所述第一机体半径小于所述第二机体的半径，所述主轴前端外伸于所述机体，用于安装砂轮，所述第一机体伸入深孔内部带动所述砂轮磨削深孔内壁与端面。

进一步地，所述深孔内圆磨电主轴还包括轴承组与固定安装于机体内的电机，所述轴承组包括第一轴承组件、第二轴承组件与第三轴承组件，所述第一轴承组件固定安装于所述第一机体前端，所述第二轴承组件、所述第三轴承组件与所述电机固定安装于所述第二机体内，所述主轴插接于所述第一轴承组件、所述第二轴承组件、所述第三轴承组件与所述电机内。

进一步地，所述第一轴承组件为由四个角接触球轴承配对而成的轴承配置组，所述第二轴承组件为由两个角接触球轴承配对而成的轴承配置组，所述第三轴承组件为一深沟球轴承。

进一步地，所述第一轴承组件中央安装有隔套，所述隔套将四个角接触球轴承分隔成两组，每组均包括两角接触球轴承，所述第一轴承组件一端安装有第一锁紧螺母，用以实现所述第一轴承组件的两端固定安装。

进一步地，所述第二轴承组件的每一轴承外圈两端浮动设置。

进一步地，所述深孔内圆磨电主轴还包括防尘盖与顶盖，所述防尘盖固定安装于所述主轴前端并与所述第一机体固定连接，所述顶盖固定安装于所述主轴后端并与所述第二机体固定连接。

进一步地，所述第三轴承组件一端浮动，另一端与所述顶盖之间安装有弹性件，所述弹性件为波形弹簧。

进一步地，所述深孔内圆磨电主轴还包括气封机构与气封压盖，所述气封压盖固定安装于所述防尘盖与所述第一轴承组件之间，所述气封机构包括气封入口、气封气道、第一气道与第二气道，所述气封入口设于所述顶盖上，所述气封压盖设有气封气道，所述第一机体上设有所述第一气道，所述第二机体上设有所述第二气道，气体从所述气封入口进入后，经所述第二气道、所述第一气道、所述气封气道进入所述机体内部形成密封气压。

进一步地，所述深孔内圆磨电主轴还包括冷却机构，所述冷却机构包括定子冷却套、第二冷却套、冷却通道与冷却入口，所述电机定子外部套接所述定子冷却套，所述第二轴承外部套接所述第二冷却套，所述第二机体上设有所述冷却通道，所述顶盖上设有所述冷却入口，冷却介质从所述冷却入口进入后，经所述冷却通道、所述第二冷却套与所述定子冷却套排出。

相比现有技术，本实用新型的有益效果在于：第一机体长径比大，能够伸入深孔内部，带动主轴前端安装的砂轮，对圆孔内壁及端面进行磨削，主轴刚度强，不易发生偏移，从而确保磨削过程中加工精度及加工稳定性。

附图说明

图1为本实用新型一深孔内圆磨电主轴的一剖视图；

图2为图1所示深孔内圆磨电主轴在A处的放大图。

图中：100、深孔内圆磨电主轴；10、机体；11、第一机体；12、第二机体；20、轴承组件；21、第一轴承组；22、第二轴承组；23、第三轴承组；24、第一锁紧螺母；25、隔套；26、第二锁紧螺母；27、弹性件；30、电机；31、定子；32、轴芯组件；40、主轴；50、气封机构；51、气封入口；52、气封压盖；53、气封气道；54、第一气道；55、第二气道；60、冷却机构；61、定子冷却套；62、第二冷却套；63、冷却通道；64、冷却入口；70、防尘盖；80、顶盖。

具体实施方式

下面，结合附图以及具体实施方式，对本实用新型做进一步描述：

如图1-2所示，一种深孔内圆磨电主轴100包括机体10、固定在机体10内的轴承组件20与电机30、穿接在轴承组件20与电机30内的主轴40、气封机构50、冷却机构60与测温系统。

机体10包括第一机体11与第二机体12，其中第一机体11的半径小于第二机体12的半径。第一机体11与第二机体12固定连接，机体10套接于主轴40。第一机体11的一端安装有防尘盖70，防止杂质进入深孔内圆磨电主轴100的内部，另一端与第二机体12固定连接。在第二机体12内部固定安装有电机30和主轴40，第二机体12的一端安装有顶盖80，以密封深孔内圆磨电主轴100一端。

轴承组件20包括第一轴承组21、第二轴承组22与第三轴承组23，其中，第一轴承组21由四个轴承背对背串联形成QBC配对，第二轴承组22由两个轴承背对背组成DB配对，并且第一轴承组21与第二轴承组22均为角接触球轴承，第三轴承组23由一个深沟球轴承组成。

第一轴承组21固定安装于第一机体11内，在第一轴承组21一端与第一机体11内壁抵接，另一端通过第一锁紧螺母24锁紧。第一锁紧螺母24保证深孔内圆磨电主轴100前端具有足够的刚度。第一轴承组21中央安装有隔套25，将四个轴承分隔成两两组合，以调节第一轴承组21的轴向间隙并对第一轴承组21进行预压。第二轴承组22固定安装于机体10内，位于第一机体11与第二机体12的连接处，在第二轴承组22一端安装有第二锁紧螺母26，用以向第二轴承施加预紧力。第二轴承组22中的两个轴承外圈两端浮动，能降低主轴40热膨胀对深孔内圆磨电主轴100性能的影响。第三轴承组23套接于主轴40后端，并且外圈一端浮动，另一端与顶盖80之间安装有弹性件27如波形弹簧进行预紧，以降低主轴40热膨胀对主轴性能的影响，确保主轴40运转的轴向稳定性。

以上轴承组件20配置方式保证深孔内圆磨电主轴100高速旋转时轴向与径向具有足够的刚度，同时使得深孔内圆磨电主轴100的温升值小，从而能够在不同的环境下恒扭矩进行磨削加工，保证高精度加工，另外，该轴承组件20配置方式有助于降低振动，延长深孔内圆磨电主轴100的寿命。

电机30固定安装在第二机体12内，并位于第二轴承组22与第三轴承组23之间。电机30包括定子31及轴芯组件32，轴芯组件32套在主轴40上，定子31套接于轴芯组件32外侧。

主轴40穿接于轴承与电机30内。主轴40前端呈锥型，用于安装砂轮座，在砂轮座上安装砂轮，实现深孔的内圆磨削加工和深孔端面的磨削加工，这样工件装夹一次就可以同时完成深孔的内圆面及端面的磨削加工，更好的保证加工精度。

气封机构50包括气封入口51与气道，气道包括气封气道53、第一气道54、第二气道55与迷宫缝隙。顶盖80上设有气封入口51；防尘盖70与第一轴承组21之间安装有气封压盖52，气封压盖52上设有环形槽并沿气封压盖52径向设有孔，孔与环形槽连通形成气封气道53；第一机体11上设有第一气道54，第二机体12上设有第二气道55。第一气道54一端与第二气道55连通，另一端与气封气道53连通。第一轴承组21、主轴组件、防尘盖70与主轴40之间存在装配间隙，形成迷宫缝隙。空气从气封入口51进入深孔内圆磨电主轴100内部，沿第二气道55、第一气道54、气封气道53均匀进入迷宫缝隙，形成密封气压。一方面，流动的空气能带走轴承高速旋转摩擦产生的热量，另一方面，流动的空气还能有效阻止污水、磨削屑等杂质进入深孔内圆磨电主轴100内部。

冷却机构60包括定子冷却套61、第二冷却套62、冷却通道63与冷却入口64，定子31与第二机体12之间安装有定子冷却套61，第二轴承组22与机体之间安装有第二冷却套62，第二机体12上设有冷却通道63，在顶盖80上设有冷却入口64及冷却出口，水、油等冷却介质从冷却入口64进入深孔内圆磨电主轴100内部，经冷却通道63、第二冷却套62、定子冷却套61后从冷却出口排出，形成循环冷却机构60。该冷却机构60位于发热量大的电机30安装位和第二轴承组22处，可以对电机30及第二轴承组22进行全方位冷却，有效抑制主轴40温升值，减小主轴40热变形及热膨胀，确保主轴40长时间工作的稳定性、可靠性，提高加工产品尺寸精度及表面粗糙度。另外，该冷却机构60先冷却第二轴承组22，后冷却定子31，有助于更好地冷却第二轴承组22，延长主轴40的使用寿命。

深孔内圆磨电主轴100还包括测温系统，测温系统包括安装于深孔内圆磨电主轴100的机体10内部的定子温度传感器与轴承温度传感器，以及时有效地反馈、监控深孔内圆磨电主轴100的工作状态，保证生产安全。

使用时，先通入气体、冷却介质，开启冷却机构60及气封机构50，然后，电机定子31接通三相交流变频电源驱动主轴恒扭矩高速旋转，主轴40前端深入到深孔内，使安装在主轴40前端的各种砂轮进行高效率、高精度的磨削加工，并可根据具体工作要求选择不同工作转速。

本实用新型中深孔内圆磨电主轴100前端细长，长径比大，可以深入工件的深孔。深孔内圆磨电主轴100加工时所承受的力主要作用在第一机体11上，第一机体11的直径相比于传统磨杆大，同时，深孔内圆磨电主轴100前端还有四个角接触球轴承配置形成的第一轴承组21进行支撑，所以可以保证新型深孔内圆磨电主轴100加工工件时拥有足够的刚度，有助于提高加工精度和加工效率。另外，该深孔内圆磨电主轴100后端直径较大，可以容纳大功率、大扭矩的电机30，保证了主轴的高转速和大扭矩输出，从而避免传统主轴驱动细长磨杆时面临的低刚度、低精度、低效率等问题。

对本领域的技术人员来说，可根据以上描述的技术方案以及构思，做出其它各种相应的改变以及形变，而所有的这些改变以及形变都应该属于本实用新型权利要求的保护范围之内。