[发明专利]用于形成非圆形孔的混合转子主轴

权利要求书

1.一种具有倾斜和偏转调节主轴的机床组件，用于在工件上形成高精度表面轮廓，该组件包括：

主轴，界定一长轴并具有从其一端延伸的成形工具，该主轴包括支承轴颈；

轴颈箱，至少部分地包裹所述支承轴颈以可旋转地支撑所述主轴；

驱动电机，可操作地与所述主轴相互作用，以强制性地使该主轴绕所述长轴旋转；

至少一个X-Y调节器，用于控制所述主轴的倾斜和偏转，以在非圆形轨道路径上移动所述成形工具；以及

所述支承轴颈和所述轴颈箱具有同心的、通常为球形的相对表面，该相对表面以与所述主轴的长轴相交的中心点为中心。

2.根据权利要求1所述的组件，其特征在于，所述X-Y调节器包括磁铁轴承组，该磁轴承组具有至少三个围绕所述长轴、相互间隔的磁铁定子。

3.根据权利要求2所述的组件，其特征在于，进一步包括至少一个用于指示所述主轴的倾斜和偏转的位置传感器。

4.根据权利要求2所述的组件，其特征在于，所述磁轴承组包括一对反向的X坐标磁铁定子和一对反向的Y坐标磁铁定子，所述X坐标磁铁定子相间隔且通常与所述Y坐标磁铁定子共面。

5.根据权利要求4所述的组件，其特征在于，该对反向的X坐标磁铁定子和该对反向的Y坐标磁铁定子位于所述中心点各自相对侧。

6.根据权利要求1所述的组件，其特征在于，所述轴颈箱包括空气轴承，用于相对所述支撑轴颈产生空气增压垫。

7.根据权利要求6所述的组件，其特征在于，所述轴颈箱是多孔的。

8.根据权利要求1所述的组件，其特征在于，所述驱动电机包括气涡轮。

9.根据权利要求8所述的组件，其特征在于，所述气涡轮包括设置于所述主轴上与所述支撑轴颈间隔的叶轮。

10.根据权利要求8所述的组件，其特征在于，所述气涡轮包括设置于所述支撑轴颈上的叶轮。

11.根据权利要求10所述的组件，其特征在于，所述气涡轮由磁性材料制成，所述X-Y调节器包括磁铁轴承组，该磁轴承组具有至少三个邻近所述叶轮、间隔的磁铁定子。

12.根据权利要求1所述的组件，其特征在于，所述驱动电机包含于所述轴颈箱中。

13.根据权利要求1所述的组件，其特征在于，所述驱动电机设于所述轴颈箱外部。

14.根据权利要求1所述的组件，其特征在于，进一步包括旋转位置传感器，用于确定所述成形工具关于所述长轴的角位。

15.根据权利要求1所述的组件，其特征在于，所述成形工具终止于围绕所述长轴大致等精确增量设置的多个点状切削边。

16.根据权利要求1所述的组件，其特征在于，所述支承轴颈定中心于所述轴承的重心上。

17.一种旋转高速主轴组件以在工件上形成具有尺寸不同的轴向轨道的不规则孔的方法，包括下列步骤：

将径向延伸的成形工具固定在具有长轴的主轴的一端；

以可绕所述长轴旋转的方式支撑所述主轴；

使所述主轴绕所述长轴旋转；

建立影响至少部分所述旋转主轴的磁场；

在所述主轴旋转期间，通过操作磁场调节所述长轴的偏转和倾斜角，以在预定非圆形轨道路径中移动成形工具；以及

所述支撑所述主轴以绕所述长轴旋转的步骤进一步包括将所述主轴限制在球形轴承中，该球形轴承以与所述主轴的长轴相交的中心点为中心。

18.根据权利要求17所述的方法，其特征在于，所述支撑所述主轴以绕所述长轴旋转的步骤进一步包括建立空气垫。

19.根据权利要求18所述的方法，其特征在于，所述建立空气垫的步骤包括通过多孔轴颈箱将空气注入。

20.根据权利要求17所述的方法，其特征在于，所述使所述主轴绕所述长轴旋转的步骤包括转动气涡轮。

21.根据权利要求17所述的方法，其特征在于，所述将所述主轴限制在球形轴承中的步骤包括使得该球形轴承以所述主轴的重心为中心。