CN203778782U - 深孔电主轴 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开一种深孔电主轴，包括轴体、轴芯、电机、铝水套、鼻端以及轴承；所述电机与轴芯均安装在所述轴体内部；所述铝水套与鼻端分别设置在轴体的两端；所述轴体包括可拆卸连接的大端机体与小端机体；所述小端机体与大端机体的内部分别开设有一第一容置腔与第二容置腔，所述轴芯穿插在第一容置腔与第二容置腔内；所述电机安装在第二容置腔内；所述轴承套设在所述轴芯上。本实用新型的深孔电主轴的使用成本底，使用范围广工作性能稳定，使用寿命高。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种机械设备，具体涉及一种深孔电主轴。
背景技术
电主轴是最近几年在数控机床领域出现的将机床主轴与主轴电机融为一体的新技术，它与直线电机技术、高速刀具技术一起，将会把高速加工推向一个新时代。
现有的电主轴的轴体通常为一体成型的结构，因此轴体的粗部与细部为固定配合。但是具有此种结构的轴体的细部仅能为待加工工件上的深度值为预定范围的孔进行加工，从而电主轴的适用范围较窄。
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。
实用新型内容
针对现有技术的不足，本实用新型的目的在于提供一种结构合理、适用范围宽的深孔电主轴。
为实现上述目的，本实用新型通过采用如下技术方案达到。
一种深孔电主轴，包括轴体、轴芯、电机、铝水套、鼻端以及轴承；所述电机与轴芯均安装在所述轴体内部；所述铝水套与鼻端分别设置在轴体的两端；所述轴体包括可拆卸连接的大端机体与小端机 体；所述小端机体与大端机体的内部分别开设有一第一容置腔与第二容置腔，所述轴芯穿插在第一容置腔与第二容置腔内；所述电机安装在第二容置腔内；所述轴承套设在所述轴芯上。
优选地，所述小端机体包括一第一机体段、一第二机体段及一连接法兰；所述第一机体段与第二机体段均呈圆柱形，且两者同轴设置；所述连接法兰固定地环绕在所述第一机体段与第二机体段的连接处；该第一机体段、一第二机体段及一连接法兰三者的外壁上开设均有第一风道，且各第一风道相互连通；所述第二机体段嵌入所述大端机体的第二容置腔内；所述连接法兰与所述大端机体的端部相抵持。
优选地，所述第一机体段、一第二机体段及一连接法兰一体成型。
优选地，所述第一机体段与第二机体段的长度之比为：(1.5～2):1。
优选地，所述第一机体段与第二机体段的直径之比为：1:(2～2.5)。
优选地，所述大端机体的外壁上分别开设有一冷却道及第二风道。
优选地，所述大端机体的直径与所述连接法兰的直径相等。
优选地，所述铝水套固定在大端机体的远离所述小端机体的一端上，且该铝水套上开设有一供冷却液穿过的进液口及一供压缩空气穿过的进气口。
优选地，所述轴承包括三组，分别为前轴承组、中轴承组及后轴承组及一轴承座；所述前轴承组、中轴承组分别设置在第二容置腔的前后两端内；所述轴承座设置在第一容置腔后端的内部，所述后轴承组安装在所述轴承座内。
优选地，所述小端机体的前端设置有一压盖以及一轴承并紧螺母，所述轴承并紧螺母上安装一平衡螺钉。
本实用新型的有益效果在于：
本实用新型的深孔电主轴可以是用来针对深而长的内孔进行加工的电主轴。由于所述轴体包括拆卸连接的大端机体与小端机体，从而可以实现当大端机体与小端机体的任意零件出现故障时，例如所述小端机出现故障时，将大端机体与小端机体拆分开来，将出现故障的小端机更换一个新的。从而降低了使用成本。另外可通过更换大端机体或小端机体的型号，以便本实用新型的深孔电主轴使用各种不同的产品进行加工。从而使得本实用新型的深孔电主轴适用范围更广泛。
另外，此种结构的深孔电主轴在制备工艺上的优点为：
一、由于该主轴总体尺寸细而长，部分结构(尤其是气封通道)难以一次加工到位，并且考虑到各结构的布置相对合理，故机体采用分段设计和加工，这样就巧妙地避开了制造方面的许多例如钻孔难等等的问题。
二、分段设计与加工的机体，分为小端机体和大端机体，组装时按右图示意进行，小端机体通过螺钉和法兰定位紧固在大端机体上，安装好后的机体仍然能够保持有很好的整体性。
三、针对气封通道的设计与加工，采取分头钻孔、多次弯折以及堵头的方法进行，可以避开其他结构的布置，同时也适应加工设备的制造能力。
此种结构的深孔电主轴结构的主要优点包括：
一、该主轴拥有很高的刚度，加工出来的内孔的尺寸精度及光洁度较好；
二、该主轴可以输出较大的扭力，生产效率高；
三、该主轴可以在很高的工作转速下工作，加工内孔的光洁度高，加工效率高；
四、该主轴具有很好的防尘能力及优良的发热性能，工作性能稳定，寿命高。
附图说明
图1为本实用新型中一种深孔电主轴整体结构剖视图；
图2为本实用新型中轴体分解示意图。
1、轴体；11、大端机体；110、第一容置腔；111、冷却道；112、第二风道；12、小端机体；120、第二容置腔；121、第一机体段；122、第二机体段；123、连接法兰；124、第一风道；13、压盖；14、轴承并紧螺母；2、轴芯；20、平衡螺母；3、电机；4、铝水套；41、进液口；42、进气口；5、鼻端；60、轴承隔套；61、前轴承组；62、中轴承组；63、后轴承组；64、预紧弹簧；65、轴承座。
具体实施方式
具体实施例
参照图1与图2，本实施例所述的一种深孔电主轴，包括轴体1、轴芯2、电机3、铝水套4、鼻端5以及轴承(图未标)。所述电机3 与轴芯2均安装在所述轴体1内部。所述铝水套4与鼻端5分别设置在轴体1的两端。所述轴体1包括可拆卸连接的大端机体11与小端机体12。所述大端机体11与小端机体12的内部分别开设有一第一容置腔110与第二容置腔120，所述轴芯2穿插在第一容置腔110与第二容置腔120内。所述电机3安装在第二容置腔120内。所述轴承套设在所述轴芯2上。
本实用新型的深孔电主轴可以是用来针对深而长的内孔进行加工的电主轴。由于所述轴体1包括拆卸连接的大端机体11与小端机体12，从而可以实现当大端机体11与小端机体12的任意零件出现故障时，例如所述小端机体12出现故障时，将大端机体11与小端机体12拆分开来，将出现故障的小端机体12更换一个新的。从而大大降低了使用成本。另外可通过更换大端机体11或小端机体12的型号，使得高深孔电主轴可适用各种不同的待加工产品。从而使得本实用新型的深孔电主轴适用范围更广泛。
作为另一较佳实施例，所述小端机体12包括一第一机体段121、一第二机体段122及一连接法兰123。所述第一机体段121与第二机体段122均呈圆柱形，且两者同轴设置。所述连接法兰123固定地环绕在所述第一机体段121与第二机体段122的连接处。该第一机体段121、第二机体段122及连接法兰123三者的外壁上均开设有第一风道124，且该三者的第一风道124相互连通。所述大端机体11内的风可进入第一风道124内。作为较佳实施例，所述第一机体段121、一第二机体段122及一连接法兰123一体成型。
所述第一机体段121、第二机体段122的长度之比为：(1.5～2):1，且两者的直径之比为：1:(2～2.5)。所述第二机体段122嵌入所述大端机体11的第一容置腔110内。所述连接法兰123与所述大端机体11的端部相抵持，并可通过螺钉和法兰连接方式进行固定，安装好后大端机体11与小端机体12的整体的稳定性好。
作为另一较佳实施例，所述大端机体11的外壁上开设有一冷却道111及第二风道112。所述大端机体11的直径与所述连接法兰123的直径相等。所述第二风道112可将风可依次导入至第一容置腔110与第一风道124内，由此可知所述第二风道112、第一容置腔110与第一风道124三者之间相互贯通。为第一容置腔110及安装在第一容置腔110内的零件进行清洁，保证了各零件(如各轴承组)的使用寿命及精度。
作为另一较佳实施例，所述铝水套4固定在大端机体11的远离所述小端机体12的一端上，且该铝水套4上开设有一供冷却液进入冷却道111的进液口41及一供压缩空气进入第二风道112的进气口42。所述冷却液可采用水冷或油冷。冷却液从铝水套4的进液口41通过进入大端机体11的冷却道111内循环，从而可以带走电机3及轴承在工作时产生的热量，提高该深孔电主轴工作的稳定性。
所述鼻端5安装在所述第一机体段121的远离所述第二机体段122的一端的端部上。本实用新型的实施例中以所述大端机体11的安装所述铝水套4的一端为后端。本实用新型的实施例中以所述第一机体段121上安装所述鼻端5的一端为前端。
作为另一较佳实施例，所述轴芯2后端的端部上安装有一平衡螺母20，可进一步提高该深孔电主轴工作的稳定性及工作精度。
作为另一较佳实施例，所述轴承可包括三组轴承支承，分别为前轴承组61、中轴承组62及后轴承组63及一轴承座65。所述前轴承组61、中轴承组62分别设置在第二容置腔120的前后两端内。所述轴承座65设置在第一容置腔110后端的内部，所述后轴承组63安装在所述轴承座65内。各组轴承可分别通过一锁紧螺母(图未标)进行安装限位；各轴承组的中间位置分别设置有一轴承隔套60。所述中轴承组62按DB方式配对，后轴承组63按DT方式配对，前轴承组61按QBC方式配对安装。所述中轴承组62与后轴承组63外圈不固定，或者中轴承组62与后轴承组63外圈可为活动的，在后轴承组63前端面增加预紧弹簧64进行弹簧预紧，这样既可以保证主轴高速旋转，同时又可以保中轴承组62与后轴承组63外圈浮动灵活，从而平衡主轴电机发热引起的轴芯热伸长。
作为另一较佳实施例，所述小端机体12的前端设置有一压盖13，所述压盖13安装在小端机体12前端的端部上。所述压盖13内开设有环形槽(图未示)，该环形槽与所述第一风道124相互贯通。所述环形槽用于将第一风道124内的风导入至安装在第二容置腔120内各零件之间的缝隙内，从而可保证深孔电主轴内部的清洁，保证了各零件(如各轴承组)的使用寿命及精度。
作为另一较佳实施例，小端机体12的前端设置有一轴承并紧螺母14，所述轴承并紧螺母14可安装一平衡螺钉(图未示)，当所述 轴芯2在运转时可以通过所述平衡螺钉进行动平衡，以保证主轴的运转平稳。
本实用新型的深孔电主轴采用电机3内藏结构。小端机体12的外形前端细长，大端机体的外形粗短。细长的小端机体12可以保证本实用新型的深孔电主轴伸入工件的细长孔进行加工，由于大端机体11较粗，可以容纳较大体积的电机3，这样就可以尽可能采用较大功率和扭矩的电机3，以保证深孔电主轴转速和扭力输出的需求。该结构电主轴的鼻端5悬伸部分极短，所以本实用新型的电主轴的转速可以比传统同规格的内圆磨主轴高出3倍以上，而且工作更为稳定，刚度更好。
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。
Claims (10)
1.深孔电主轴，其特征在于：包括轴体、轴芯、电机、铝水套、鼻端以及轴承；所述电机与轴芯均安装在所述轴体内部；所述铝水套与鼻端分别设置在轴体的两端；所述轴体包括可拆卸连接的大端机体与小端机体；所述小端机体与大端机体的内部分别开设有一第一容置腔与第二容置腔，所述轴芯穿插在第一容置腔与第二容置腔内；所述电机安装在第二容置腔内；所述轴承套设在所述轴芯上。
2.根据权利要求1所述的深孔电主轴，其特征在于：所述小端机体包括一第一机体段、一第二机体段及一连接法兰；所述第一机体段与第二机体段均呈圆柱形，且两者同轴设置；所述连接法兰固定地环绕在所述第一机体段与第二机体段的连接处；该第一机体段、一第二机体段及一连接法兰三者的外壁上开设均有第一风道，且各第一风道相互连通；所述第二机体段嵌入所述大端机体的第二容置腔内；所述连接法兰与所述大端机体的端部相抵持。
3.根据权利要求2所述的深孔电主轴，其特征在于：所述第一机体段、第二机体段及连接法兰一体成型。
4.根据权利要求2或3所述的深孔电主轴，其特征在于：所述第一机体段与第二机体段的长度之比为：(1.5～2):1。
5.根据权利要求2或3所述的深孔电主轴，其特征在于：所述第一机体段与第二机体段的直径之比为：1:(2～2.5)。
6.根据权利要求1所述的深孔电主轴，其特征在于：所述大端机体的外壁上分别开设有一冷却道及第二风道。
7.根据权利要求6所述的深孔电主轴，其特征在于：所述大端 机体的直径与所述连接法兰的直径相等。
8.根据权利要求1、6或者7所述的深孔电主轴，其特征在于：所述铝水套固定在大端机体的远离所述小端机体的一端上，且该铝水套上开设有一供冷却液穿过的进液口及一供压缩空气穿过的进气口。
9.根据权利要求1所述的深孔电主轴，其特征在于：所述轴承包括三组，分别为前轴承组、中轴承组及后轴承组及一轴承座；所述前轴承组、中轴承组分别设置在第二容置腔的前后两端内；所述轴承座设置在第一容置腔后端的内部，所述后轴承组安装在所述轴承座内。
10.根据权利要求9所述的深孔电主轴，其特征在于：所述小端机体的前端设置有一压盖以及一轴承并紧螺母，所述轴承并紧螺母上安装一平衡螺钉。
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