CN116851792B - 一种电主轴及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种电主轴及其制备方法，其中，上述电主轴包括电主轴壳体，所述电主轴壳体包括壳体壁和轴肩部，所述轴肩部位于所述壳体壁的外壁面，所述壳体壁的内部设置有多层的环冷通道，各层所述环冷通道在所述壳体壁的径向上错位设置，所述电主轴壳体内还配置有进液通道和出液通道，所述进液通道和所述出液通道均和所述环冷通道相连，所述进液通道的进口位于所述轴肩部的轴向端面。上述电主轴壳体设置有多层的环冷通道，具备较佳的冷却性能和隔热性能。

Description

一种电主轴及其制备方法

技术领域

本发明涉及电主轴技术领域，具体涉及一种电主轴及其制备方法。

背景技术

电主轴主要应用于数控机床领域，是将机床主轴与主轴电机融合为一体的一种新技术。电主轴包括壳体和集成在壳体内部的电机单元，电机单元的转速很高，在转动过程中会产生大量的热，如果这些热量不能够及时地散出，就会影响电主轴的热态特性和动态特性，甚至可能会影响机床的正常作业。

因此，如何提供一种方案，以克服或者缓解上述缺陷，仍是本领域技术人员亟待解决的技术问题。

发明内容

本发明的目的是提供一种电主轴及其制备方法，其中，该电主轴的电主轴壳体设置有多层的环冷通道，具备较佳的冷却性能和隔热性能。

为解决上述技术问题，本发明提供一种电主轴，包括电主轴壳体，所述电主轴壳体包括壳体壁和轴肩部，所述轴肩部位于所述壳体壁的外壁面，所述壳体壁的内部设置有多层的环冷通道，各层所述环冷通道在所述壳体壁的径向上错位设置，所述电主轴壳体内还配置有进液通道和出液通道，所述进液通道和所述出液通道均和所述环冷通道相连，所述进液通道的进口位于所述轴肩部的轴向端面；所述壳体壁还配置有第一轴承冷却通道和第二轴承冷却通道，所述第一轴承冷却通道和所述第二轴承冷却通道分别位于所述环冷通道的轴向两侧；所述进液通道和所述第一轴承冷却通道相连通，所述第一轴承冷却通道和至少一个所述环冷通道相连通，所述第二轴承冷却通道和至少一个所述环冷通道相连通，且所述第二轴承冷却通道还和所述出液通道相连通。

可选地，所述进液通道包括多个相互独立的进液支路，所述出液通道包括多个相互独立的出液支路，各所述进液支路和各所述环冷通道相连通，各所述出液通道和各所述环冷通道相连通。

可选地，所述进液通道和所述出液通道的数量均为一个，各所述环冷通道连通。

可选地，所述第一轴承冷却通道位于所述电主轴壳体的前端部，所述第一轴承冷却通道为设置在所述壳体壁内部的环形管道，所述第二轴承冷却通道位于所述电主轴壳体的后端部，所述第二轴承冷却通道为由所述壳体壁的内壁面沿径向向外延伸的环槽。

可选地，所述壳体壁的前端部至少用于装配多个轴承；所述电主轴壳体内还配置有多个相互独立的润滑导入通道，各所述润滑导入通道的进口也位于所述轴肩部的轴向端面，所述壳体壁的前端部的内壁面还配置有多个润滑环槽，所述润滑导入通道的数量、所述润滑环槽的数量以及所述轴承的数量均相同，各所述润滑导入通道一一对应地和各所述润滑环槽相连通；所述电主轴壳体内还配置有润滑导出通道，所述润滑导出通道包括干路通道和多个支路通道，各所述支路通道均和所述干路通道相连通，所述支路通道的数量和所述轴承相一致，各所述支路通道的进口均位于所述壳体壁的内壁面，所述干路通道的出口也位于所述轴肩部的轴向端面。

可选地，所述电主轴壳体还配置有气体通道，所述气体通道的进口位于所述轴肩部的轴向端面，所述气体通道的出口位于所述壳体壁的内壁面；和/或，所述电主轴壳体还配置有刀具外冷通道，所述刀具外冷通道的进口也位于所述轴肩部的轴向端面，所述刀具外冷通道的出口位于所述壳体壁的轴向端面；和/或，所述电主轴壳体还配置有信号检测线缆通道，所述信号检测线缆通道的进口也位于所述轴肩部的轴向端面，所述信号检测线缆通道的出口位于所述壳体壁的轴向端面。

可选地，所述壳体壁的外壁面设置有传感器安装槽，所述电主轴壳体还配置有传感器线缆通道，所述传感器线缆通道和所述传感器安装槽相连通。

可选地，所述传感器安装槽为三级台阶槽，沿径向向内，所述三级台阶槽依次包括大口槽部、中口槽部和小口槽部，传感器至少能够伸入到所述小口槽部，所述中口槽部用于安装传感器支架，所述传感器线缆通道和所述中口槽部相连通。

本发明还提供一种电主轴的制备方法，适用于上述的电主轴，所述制备方法包括如下步骤：利用3D打印工艺制备所述电主轴壳体的毛坯件；对所述毛坯件进行精处理。

上述的电主轴及电主轴的制备方法至少可以具备如下的有益效果。

在具体实践中，可以通过进液通道向各层环冷通道内通入冷却液，以在壳体壁的径向上形成多层的冷却，然后，各环冷通道中的冷却液可以经由出液通道排出。这样，电主轴壳体的冷却性能可以得到提升，能够更大程度地保证电主轴的热态特性和动态特性，以使得电主轴可以更为安全稳定地进行工作。并且，多层环冷通道的设置，还可以增强电主轴壳体的隔热作用，能够减少电主轴内的热量向机床等外部设备传递的可能性，进而可以降低对于机床等外部设备正常工作的影响，有利于保证机床等外部设备的精密性。

附图说明

图1为本发明所提供电主轴壳体在视角一下的结构示意图；

图2为图1在视角二下的结构示意图；

图3为图1中电主轴壳体的第一种方案在第一进液支路处的截面图；

图4为图1中电主轴壳体的第一种方案在第二进液支路处的截面图；

图5为图1中电主轴壳体的第二种方案在第一进液支路处的截面图；

图6为图1中电主轴壳体的第二种方案在第二进液支路处的截面图；

图7为图1中电主轴壳体的第三种方案第一进液支路处的截面图；

图8为图1中电主轴壳体的局部在润滑导入通道第一个位置处的截面图；

图9为图1中电主轴壳体的局部在润滑导入通道第二个位置处的截面图；

图10为图1中电主轴壳体的局部在润滑导出通道处的截面图；

图11为图1中电主轴壳体的局部在气体通道处的截面图；

图12为图1中电主轴壳体的局部在传感器线缆通道的截面图；

图13为本发明所提供电主轴壳体的制备方法的流程示意图。

附图标记说明如下：

100电主轴壳体；

110壳体壁、111第一环冷通道、112第二环冷通道、113第一轴承冷却通道、114第二轴承冷却通道、115第一转换通道、116第二转换通道、117润滑环槽、118传感器安装槽、118a大口槽部、118b中口槽部、118c小口槽部、119第三转换通道；

120轴肩部；

100a第一进液支路、100b第二进液支路、100c第一出液支路、100d第二出液支路、100e润滑导入通道、100f润滑导出通道、100f-1干路通道、100f-2支路通道、100g气体通道、100h刀具外冷通道、100i信号检测线缆通道、100j传感器线缆通道。

具体实施方式

为了使本领域的技术人员更好地理解本发明的技术方案，下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步的详细说明。

在本发明实施例中，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”、“第三”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。

本发明实施例中所提到的方位用语，例如，“内”、“外”等，仅是参考附图的方向，因此，使用的方位用语是为了更好、更清楚地说明及理解本发明实施例，而不是指示或暗指所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明实施例的限制。

在本发明实施例的描述中，术语“多个”是指两个或两个以上。并且，在使用“多个”来表示某几个部件的数量时，并不表示这些部件在数量上的相互关系。

在本发明实施例的描述中，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者装置不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者装置所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括该要素的过程、方法、物品或者装置中还存在另外的相同要素。

在本发明实施例中，“和/或”，仅仅是一种描述关联对象的关联关系，表示可以存在三种关系，例如，A和/或B，可以表示：单独存在A，同时存在A和B，单独存在B这三种情况。另外，本文中字符“/”，一般表示前后关联对象是一种“或”的关系。

实施例一

请参考图1-图7，图1为本发明所提供电主轴壳体在视角一下的结构示意图，图2为图1在视角二下的结构示意图，图3为图1中电主轴壳体的第一种方案在第一进液支路处的截面图，图4为图1中电主轴壳体的第一种方案在第二进液支路处的截面图，图5为图1中电主轴壳体的第二种方案在第一进液支路处的截面图，图6为图1中电主轴壳体的第二种方案在第二进液支路处的截面图，图7为图1中电主轴壳体的第三种方案在第一进液支路处的截面图。

本发明实施例提供一种电主轴，如图1和图2所示，该电主轴包括电主轴壳体100，电主轴壳体100包括壳体壁110和轴肩部120，轴肩部120位于壳体壁110的外壁面。壳体壁110内部形成有安装空间，可用于安装定子、转子、电机轴等部件。轴肩部120上配置有连接孔，用于实现电主轴壳体100和其他部件（例如机床的床身）的安装固定。

壳体壁110和轴肩部120可以一体成型，例如可以采用一体铸造工艺成型、或者采用3D打印工艺成型等。这样，电主轴壳体100的加工制备可以相对容易，并且，设置在电主轴壳体100内的各通道的密封性等也相对容易保证。

应理解，壳体壁110和轴肩部120也可以分别进行制备，然后再采用焊接、螺纹连接、卡接、铆接、过盈装配等方式进行组装，这样也是可行的。

如图3-图7所示，在本发明实施例中，壳体壁110的内部设置有多层的环冷通道，各层环冷通道在壳体壁110的径向上错位设置，电主轴壳体100内还配置有进液通道和出液通道，进液通道和出液通道均和环冷通道相连。进液通道的进口（即进液口）位于轴肩部120的轴向端面，以方便进液通道和机床等外部设备上冷源通道的对接。

在具体实践中，可以通过进液通道向各层环冷通道内通入冷却液，以在壳体壁110的径向上形成多层的冷却，然后，各环冷通道中的冷却液可以经由出液通道排出。这样，电主轴壳体100的冷却性能可以得到提升，能够更大程度地保证电主轴的热态特性和动态特性，以使得电主轴可以更为安全稳定地进行工作。

并且，多层环冷通道的设置，还可以增强电主轴壳体100的隔热作用，能够减少电主轴内的热量向机床等外部设备传递的可能性，进而可以降低对于机床等外部设备正常工作的影响，有利于保证机床等外部设备的精密性。

这里，本发明实施例并不限定冷却液的种类，在具体实践中，本领域技术人员可以根据实际需要进行设置，只要是能够满足冷却使用的要求即可。示例性的，该冷却液可以为水，或者，该冷却液可以为油，再或者，该冷却液还可以为酒精等具有特定成分的液体。

另外，本发明实施例还不限定环冷通道的结构形式，在实际应用中，本领域技术人员可以根据具体需要进行设置，只要是能够满足使用的要求即可。示例性的，环冷通道可以仅包括一根通道，例如仅包括一根螺旋通道；或者，环冷通道也可以包括多根通道，例如可以包括交叉设置的双螺旋通道等；再或者，环冷通道也可以采用其他的结构形式，例如可以包括多个在轴向上相间隔的环形通道，然后再为相邻的环形通道设置连通通道进行连通，这样也是可行的。以螺旋通道为例，螺旋升角的具体值可以根据需要进行调整，例如可以在3°-10°之间，这样，可以保证冷却的效果。

在一些实现方式中，进液通道和出液通道的数量可以均为一个，此时，电主轴壳体100的结构形式可以相对简单。电主轴壳体100可以仅具有一个进液口和一个出液口；这样，电主轴壳体100在机床等外部设备上进行装配时，进液通道、出液通道和机床等外部设备上相应通道的对接装配相对容易，能够减少装配错误率，并可降低对于装配人员的技能要求，在装配完成后冷却液发生泄漏的可能性也相对较低。

在本实现方式中，进液通道可以和各环冷通道中的一个进行连通，同样地，出液通道也可以和各环冷通道中的一个进行连通，然后，各环冷通道可以彼此相互连通，以便将冷却液在各环冷通道内进行循环。

在另一些实现方式中，进液通道可以包括多个相互独立的进液支路，出液通道可以包括多个相互独立的出液支路，进液支路的数量和环冷通道的数量可以相一致，出液支路的数量和环冷通道的数量可以相一致。并且，各进液支路可以一一对应地和各环冷通道相连通，各出液支路也可以一一对应地和各环冷通道相连通。

如此设置，各环冷通道之间无需进行连通，各环冷通道内的冷却液均是由相应进液支路进行提供，各环冷通道内冷却液的温度可以相对较低，电主轴壳体100的散热以及隔热性能可以更佳。

作为上述实现方式的一种变形设计，在环冷通道的数量大于或者等于3个时，也可以选择将其中的部分环冷通道进行连通，这样，可以减少进液支路和出液支路的数量，进而可以简化电主轴壳体100的结构，并有利于降低电主轴壳体100的装配难度。

以图1中的方位和位置关系为参照，电主轴壳体100可以包括前端部和后端部，前端部和后端部在电主轴壳体100的轴向上相对设置，前端部和后端部内均设置有轴承，用于对电机轴进行旋转支撑。前端部还用于安装刀具等机床加工工具。

为实现对于轴承的良好冷却，壳体壁110还可以配置有第一轴承冷却通道113和第二轴承冷却通道114。其中，第一轴承冷却通道113可以位于壳体壁110的前端部，以用于对设置在前端部的轴承进行冷却；第二轴承冷却通道114可以位于壳体壁110的后端部，以用于对设置在后端部的轴承进行冷却，

进液通道可以和第一轴承冷却通道113相连通。这样，第一轴承冷却通道113和前述的环冷通道可以共用相同的进液通道，能够减少进液管路的设置数量，进而可以降低电主轴壳体100的结构复杂性，并有利于降低装配难度。

第一轴承冷却通道113可以和至少一个环冷通道相连通，此时，第一轴承冷却通道113相当于进液通道和环冷通道之间的过渡通道。通过进液通道进入的冷却液可以先进入第一轴承冷却通道113内对轴承进行冷却，然后再进入相应的环冷通道；这样，还可以控制进入相应环冷通道中冷却液的温度，以便充分地发挥冷却液的制冷性能。

第二轴承冷却通道114可以和至少一个环冷通道相连通，且第二轴承冷却通道114还可以和出液通道相连通，此时，第二轴承冷却通道114相当于环冷通道和出液通道之间的过渡通道。通过相应环冷通道流出的冷却液可以先流入第二轴承冷却通道114内对轴承进行冷却，然后再通过出液通道流出；这样，第二轴承冷却通道114可以借助环冷通道内的冷却液进行制冷，并可以借助环冷通道的出液通道进行出液，而无需配置专用的进出液管路，电主轴壳体100的结构形式可以相对简单，同时，也可以更为充分地发挥冷却液的制冷性能。

结合图3，第一轴承冷却通道113可以为设置在壳体壁110内部的环形管道，该环形通道和壳体壁110的内部可以相隔离，以保证密封性能，能够减少冷却液泄漏的可能性。第二轴承冷却通道114为由壳体壁110的内壁面沿径向向外延伸的环槽，在实际应用中，壳体壁110的内部可以设置轴承座等结构件（图中未示出），这些结构件可以对环槽的槽口进行封堵，也可以实现密封。

应理解，第一轴承冷却通道113和第二轴承冷却通道114的结构形式也可以互换，或者，二者也可以均采用环形管道的设置，或者，二者也可以均采用环槽的设计。

根据环冷通道数量的差异、进液通道数量的差异以及出液通道数量的差异，进液通道、出液通道、环冷通道以及上述的第一轴承冷却通道113、第二轴承冷却通道114的连通结构可以存在差异。为便于理解，以下本发明实施例将以环冷通道的数量为两个作为示例，并结合三个具体的方案来对电主轴壳体100的几种可能存在的结构形式进行说明。

在第一种方案中，如图3和图4所示，两个环冷通道可以分别命名为第一环冷通道111和第二环冷通道112。第一环冷通道111和第二环冷通道112在径向上可以错位设置，这里的错位设置具体是指两个环冷通道的中轴线在径向上错位设置，而不是要求两个环冷通道在轴向上的投影完全没有重合，这具体需要结合壳体壁110的壁厚以及环冷通道的内径等进行确定。第一环冷通道111可以位于第二环冷通道112的径向外侧，如此，第一环冷通道111也可以称之为外冷通道，第二环冷通道112也可以称之为内冷通道。

在本方案中，进液通道可以包括两个进液支路，分别为第一进液支路100a和第二进液支路100b，出液通道可以包括两个出液支路，分别为第一出液支路100c和第二出液支路100d。

如图3所示，第一进液支路100a可以和第一轴承冷却通道113相连通；第一轴承冷却通道113又可以通过第一转换通道115和第二环冷通道112的前端相连通，第二环冷通道112的后端又可以通过第二转换通道116和第二轴承冷却通道114相连通；第二轴承冷却通道114可以和第一出液支路100c相连通，以通过第一出液支路100c进行出液。应理解，本方案中第一转换通道115和第二转换通道116的设置，仅是为了方便第二环冷通道112和第一轴承冷却通道113以及第二轴承冷却通道114的连通；而在其他的一些方案中，若第二环冷通道112能够和第一轴承冷却通道113以及第二轴承冷却通道114直接连通，第一转换通道115和第二转换通道116也可以不设置。

第一转换通道115和第二转换通道116的结构形式在此不作限定，具体可以根据实际需要进行设置。

如图4所示，第二进液支路100b大致可以呈现为U型，第二进液支路100b的一端可以位于轴肩部120的轴向端面上，以形成第二进液支路100b的进口；第二进液支路100b的另一端可以和第一环冷通道111的前端相连通，第一环冷通道111的后端可以和第二出液支路100d相连通，以便通过第二出液支路100d进行出液。

第一出液支路100c和第二出液支路100d的出口均位于壳体壁110的后端端面。

本方案中，具体是由内冷通道和第一轴承冷却通道113和第二轴承冷却通道114相连通，外冷通道则是直接和第二进液支路100b以及第二出液支路100d相连通。

在第二种方案中，如图5和图6所示，本方案和前述的第一种方案基本相同，所不同的是：第一转换通道115以及第二转换通道116均是和第一环冷通道111相连通，即是由外冷通道和第一轴承冷却通道113和第二轴承冷却通道114相连通；第二进液支路100b和第二出液支路100d均是和第二环冷通道112相连通。

在第三种方案中，如图7所示，进液通道和出液通道均为一个，分别可以命名为第一进液支路100a和第一出液支路100c（图中未示出）。

第一进液支路100a可以和第一轴承冷却通道113相连通。第一轴承冷却通道113又可以通过第一转换通道115和第二环冷通道112的前端相连通，第二环冷通道112的后端又可以通过第二转换通道116和第二轴承冷却通道114相连通。第二轴承冷却通道114又可以通过第三转换通道119和第一环冷通道111的后端相连通，以间接地实现第二环冷通道112和第一环冷通道111的连通。第一环冷通道111的前端又可以和第一出液支路100c相连通，以通过第一出液支路100c进行出液。

本方案中，第一出液支路100c的结构可以参照图4和图6中第二进液支路100b，其也可以为U型，第一出液支路100c的出口可以位于轴肩部120的轴向端面。

应理解，本方案中第一转换通道115、第二转换通道116和第三转换通道119的设置，仅是为了方便第二环冷通道112和第一轴承冷却通道113以及第二轴承冷却通道114的连通，以及第二轴承冷却通道114和第一环冷通道111的连通；在其他的一些方案中，若第二环冷通道112能够和第一轴承冷却通道113以及第二轴承冷却通道114直接连通，且第二轴承冷却通道114和第一环冷通道111能够直接连通，第一转换通道115、第二转换通道116和第三转换通道119也可以不设置。

另外，在本方案中，冷却液是先进入内冷通道，然后再转入外冷通道。作为该方案的一种变形设计，冷却液也可以先进入外冷通道，然后再由外冷通道导入内冷通道，这样也是可行的。

在一些可选的实现方式中，如图1所示，电主轴壳体100还可以配置有刀具外冷通道100h。

刀具外冷通道100h的进口也可以位于轴肩部120的轴向端面，以便和机床等外部设备上相应通道进行对接装配；刀具外冷通道100h的出口可以位于壳体壁110的轴向端面（前端面）。通过该刀具外冷通道100h的设置，可以将所需的冷却介质通入外部的外冷循环通道中，以便实现对于刀具的冷却。

在一些可选的实现方式中，如图1所示，电主轴壳体100还可以配置有信号检测线缆通道100i。

信号检测线缆通道100i的进口也可以位于轴肩部120的轴向端面，以便和机床等外部设备上相应通道进行对接装配。信号检测线缆通道100i的出口可以位于壳体壁110的轴向端面。设备所使用的信号检测线缆可以插接装配在该信号检测线缆通道100i中，以进行信号传输。

请参考图8-图12，图8为图1中电主轴壳体的局部在润滑导入通道第一个位置处的截面图，图9为图1中电主轴壳体的局部在润滑导入通道第二个位置处的截面图，图10为图1中电主轴壳体的局部在润滑导出通道处的截面图，图11为图1中电主轴壳体的局部在气体通道处的截面图，图12为图1中电主轴壳体的局部在传感器线缆通道处的截面图。

在实际应用中，壳体壁110的前端部通常会装配多个轴承，例如可以装配两个相间隔的轴承。

与之相对应的，电主轴壳体100内还可以配置有多个相互独立的润滑导入通道100e，各润滑导入通道100e的进口也可以位于轴肩部120的轴向端面，以方便润滑导入通道100e和机床等外部设备上相应通道的对接装配。润滑介质的种类在此不作限定，在具体实施时，本领域技术人员可以根据需要进行选择，只要是能够满足使用的要求即可；示例性的，该润滑介质可以为润滑油、润滑油气等。

壳体壁110的前端部的内壁面还可以配置有多个润滑环槽117。润滑导入通道100e的数量、润滑环槽117的数量以及轴承的数量均可以相同，且各润滑导入通道100e可以一一对应地和各润滑环槽117相连通。这样，润滑介质的导入采用的是一一对应的方案，更有利于保证各轴承中润滑介质进入的均匀性和连续性。

结合图8和图9，以润滑环槽117的数量为两个作为示例，润滑导入通道100e的数量也可以为两个，两个润滑导入通道100e可以分别和两个润滑环槽117相连通，以便分别向两个润滑环槽117提供润滑介质，从而可以分别地对两个轴承进行润滑。

电主轴壳体100内还可以配置有润滑导出通道100f。与润滑导入通道100e所不同的是，润滑导出通道100f可以包括干路通道100f-1和多个支路通道100f-2，各支路通道100f-2均可以和干路通道100f-1相连通，也即各支路通道100f-2可以并联设置。

支路通道100f-2的数量可以和轴承相一致，各支路通道100f-2的进口均可以位于壳体壁110的内壁面，以分别实现各轴承中润滑介质的回流。然后，各支路通道100f-2内的润滑介质又可以通过干路通道100f-1进行导出。采用这种方案，润滑导出通道100f的出口数量相对较少，能够简化电主轴壳体100的结构，并且，可以降低润滑导出通道100f和机床等外部设备上相应通道的对接装配难度。

干路通道100f-1的出口也可以位于轴肩部120的轴向端面，以方便润滑导入通道100e和机床等外部设备上相应通道的对接装配。

结合图10，在轴承的数量为两个时，支路通道100f-2的数量也可以为两个，两个支路通道100f-2可以在轴向上相间隔地进行布置，以分别用于两个轴承的润滑介质的回流。

在一些可选的实现方式中，如图11所示，电主轴壳体100还可以配置有气体通道100g，气体通道100g的进口可以位于轴肩部120的轴向端面，以便和机床等外部设备上相应通道进行对接装配。

气体通道100g的出口可以位于壳体壁110的内壁面，以便向壳体壁110内部喷吹气体，从而可以在壳体壁110内的指定区域形成气封，以便保证密封性能。并且，喷入的气体可以对电主轴或者安装于电主轴的部件（例如刀具）进行喷吹，以提升清洁度。

所喷吹气体的种类在此不作限定，具体可以结合实际的使用需要进行确定，例如可以为高压空气等。

在一些可选的实现方式中，如图12所示，壳体壁110的外壁面可以设置有传感器安装槽118，电主轴壳体100还可以配置有传感器线缆通道100j。传感器线缆通道100j的进口也可以位于轴肩部120的轴向端面，以便和机床等外部设备上相应通道进行对接装配，传感器线缆通道100j可以和传感器安装槽118相连通。

上述传感器安装槽118可用于安装传感器，传感器可以用于对电主轴的运行情况进行监测，例如对电主轴运行过程中的振动情况进行监测。上述传感器线缆通道100j则用于插接装配传感器线缆，传感器线缆可以和传感器进行信号连接。

传感器安装槽118具体可以为三级台阶槽，沿径向向内，三级台阶槽依次可以包括大口槽部118a、中口槽部118b和小口槽部118c，大口槽部118a和中口槽部118b之间可以形成一级台阶面，中口槽部118b和小口槽部118c之间可以形成二级台阶面。

在装配时，传感器的至少局部能够伸入到小口槽部118c，以对电主轴的运行情况进行监测。中口槽部118b则用于安装传感器支架，传感器支架具体可以是抵接装配在二级台阶面上，以提升传感器支架的安装稳定性；传感器线缆通道100j和中口槽部118b相连通。大口槽部118a则用于安装盖板，盖板具体可以是抵接装配在一级台阶面上，以便对传感器安装槽118内的传感器等器件进行遮掩。

本实施例中，电主轴壳体100所设置各种形式的通道均为平滑通道，相连通的各通道之间也是平滑过渡，以降低使用过程中通道堵塞的可能性，从而可以提升产品的质量和使用寿命。

实施例二

请参考图13，图13为本发明所提供电主轴壳体的制备方法的流程示意图。

如图13所示，本发明提供一种电主轴壳体100的制备方法，适用于实施例一的各实施方式所涉及的电主轴壳体100，该制备方法包括下述的步骤S1和步骤S2。

步骤S1，利用3D打印工艺制备电主轴壳体100的毛坯件，以实现电主轴壳体100的一体成型，前述的各通道均可以和毛坯件一体成型。

步骤S2，对毛坯件进行精处理，以提升电主轴壳体100的质量。

具体地，如图13所示，步骤S2可以包括步骤S21至步骤S26。步骤S21，液体清洗，去除相应通道中的杂质；以降低相应通道被堵塞的情形。步骤S22，粗车加工面；该加工面具体可以为前述轴肩部120的轴向端面、壳体壁110的轴向端面、轴承安装面等。步骤S23，铣安装孔、攻丝；该安装孔例如可以为用于电主轴壳体100安装固定的螺纹孔等。步骤S24，精车加工面，用以提升加工面的精度。步骤S25，粗磨加工面，以对加工面进行打磨。步骤S26，精磨加工面，以进一步地提升加工面的光滑度，保证加工面的质量。

以上仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (8)

1.一种电主轴，其特征在于，包括电主轴壳体（100），所述电主轴壳体（100）包括壳体壁（110）和轴肩部（120），所述轴肩部（120）位于所述壳体壁（110）的外壁面，所述壳体壁（110）的内部设置有多层的环冷通道，各层所述环冷通道在所述壳体壁（110）的径向上错位设置，所述电主轴壳体（100）上还配置有进液通道和出液通道，所述进液通道和所述出液通道均和所述环冷通道相连，所述进液通道的进口位于所述轴肩部（120）的轴向端面；

所述壳体壁（110）还配置有第一轴承冷却通道（113）和第二轴承冷却通道（114），所述第一轴承冷却通道（113）和所述第二轴承冷却通道（114）分别位于所述环冷通道的轴向两侧；所述进液通道和所述第一轴承冷却通道（113）相连通，所述第一轴承冷却通道（113）和至少一个所述环冷通道相连通，所述第二轴承冷却通道（114）和至少一个所述环冷通道相连通，且所述第二轴承冷却通道（114）还和所述出液通道相连通；

所述壳体壁（110）的前端部至少用于装配多个轴承；

所述电主轴壳体（100）内还配置有多个相互独立的润滑导入通道（100e），各所述润滑导入通道（100e）的进口也位于所述轴肩部（120）的轴向端面，所述壳体壁（110）的前端部的内壁面还配置有多个润滑环槽（117），所述润滑导入通道（100e）的数量、所述润滑环槽（117）的数量以及所述轴承的数量均相同，各所述润滑导入通道（100e）一一对应地和各所述润滑环槽（117）相连通；

所述电主轴壳体（100）内还配置有润滑导出通道（100f），所述润滑导出通道（100f）包括干路通道（100f-1）和多个支路通道（100f-2），各所述支路通道（100f-2）均和所述干路通道（100f-1）相连通，所述支路通道（100f-2）的数量和所述轴承相一致，各所述支路通道（100f-2）的进口均位于所述壳体壁（110）的内壁面，所述干路通道（100f-1）的出口也位于所述轴肩部（120）的轴向端面。

2.根据权利要求1所述电主轴，其特征在于，所述进液通道包括多个相互独立的进液支路，所述出液通道包括多个相互独立的出液支路，各所述进液支路和各所述环冷通道相连通，各所述出液通道和各所述环冷通道相连通。

3.根据权利要求1所述电主轴，其特征在于，所述进液通道和所述出液通道的数量均为一个，各所述环冷通道连通。

4.根据权利要求1所述电主轴，其特征在于，所述第一轴承冷却通道（113）位于所述电主轴壳体（100）的前端部，所述第一轴承冷却通道（113）为设置在所述壳体壁（110）内部的环形管道，所述第二轴承冷却通道（114）位于所述电主轴壳体（100）的后端部，所述第二轴承冷却通道（114）为由所述壳体壁（110）的内壁面沿径向向外延伸的环槽。

5.根据权利要求1-4中任一项所述电主轴，其特征在于，所述电主轴壳体（100）还配置有气体通道（100g），所述气体通道（100g）的进口位于所述轴肩部（120）的轴向端面，所述气体通道（100g）的出口位于所述壳体壁（110）的内壁面；和/或，

所述电主轴壳体（100）还配置有刀具外冷通道（100h），所述刀具外冷通道（100h）的进口也位于所述轴肩部（120）的轴向端面，所述刀具外冷通道（100h）的出口位于所述壳体壁（110）的轴向端面；和/或，

所述电主轴壳体（100）还配置有信号检测线缆通道（100i），所述信号检测线缆通道（100i）的进口也位于所述轴肩部（120）的轴向端面，所述信号检测线缆通道（100i）的出口位于所述壳体壁（110）的轴向端面。

6.根据权利要求1-4中任一项所述电主轴，其特征在于，所述壳体壁（110）的外壁面设置有传感器安装槽（118），所述电主轴壳体（100）还配置有传感器线缆通道（100j），所述传感器线缆通道（100j）和所述传感器安装槽（118）相连通。

7.根据权利要求6所述电主轴，其特征在于，所述传感器安装槽（118）为三级台阶槽，沿径向向内，所述三级台阶槽依次包括大口槽部（118a）、中口槽部（118b）和小口槽部（118c），传感器至少能够伸入到所述小口槽部（118c），所述中口槽部（118b）用于安装传感器支架，所述传感器线缆通道（100j）和所述中口槽部（118b）相连通。

8.一种电主轴的制备方法，其特征在于，适用于权利要求1-7中任一项所述电主轴，所述制备方法包括如下步骤：

利用3D打印工艺制备所述电主轴壳体（100）的毛坯件；

对所述毛坯件进行精处理。