[发明专利]可作旋转或直线往复运动的双轴结构高速精密电主轴设计

说明书

技术领域

本发明属于电主轴技术领域，特别涉及到一种可作旋转或直线往复运动的双轴结构高速精密电主轴设计。 

背景技术

目前电主轴作为高速驱动单元已广泛应用于各个行业和各种机械中，其结构均采用单轴结构，主轴只提供旋转运动。如果要求电主轴在提供选转的同时又具有往复运动的功能，必须把电主轴安装在可以往复运动的工作台上，这种结构在有空间或结构限制时无法使用，原因如下： 

1、电主轴采用双点或多点支承时，在工作中空间位置相对静止的主轴支承部件是无相对移动。 

2、主轴精度基本不能调整，所以主轴的各种零件的尺寸精度和形状精度要求严格，加工要求严格。即便如此，还经常需要返修，提高了管理和生产成本。 

3、实现电主轴往复运动的工作台本身由于支承刚度的要求，使得安装其上的电主轴工作端悬伸的长度有限或者悬伸太长、刚度太低，均不能满足诸如深孔等加工要求，导致无法应用。 

4、内花键可以提供旋转和往复运动，由于深内孔造成加工难度太大，不能保证加工精度，必然引起工作中的振动与噪声；同时频繁的往复运动会很快造成表面磨损而致失效，又因为较大的接触摩擦力而产生很大的附加力，进一步降低主轴的使用寿命。 

5、在采用滑动轴承实现往复运动的主轴中由于工作磨损后精度无法调整，限制了它在这种工况下工作的主轴中的应用。 

发明内容

为解决上述问题，本发明提供了一种可作旋转或直线往复运动的双轴结构高速精密电主轴设计，该电主轴设计可广泛适用于大平面磨削与抛光、深内孔的加工领域。 

为了实现上述发明目的，本发明采用了如下技术方案： 

所述的可作旋转或直线往复运动的双轴结构高速精密电主轴设计，其设计是将主轴分为外轴和内轴，在定子和转子磁感应下外轴和内轴通过联动销和导向传扭机构实现共同旋转，或在油缸驱动下内轴通过导向传扭机构在外轴内导向作直线往复运动，围绕外轴和内轴实现上述动作要求的结构设计分述如下： 

i、外轴通过前后轴承组被分别安装在壳体和后座的相应位置，实现外轴旋转的动力源自壳体内配置的定子和外轴上配置的转子，定子线圈从后座尾端出线，前端轴承组的预紧或密封由前小盖和螺母实施，后端轴承组的预紧或密封由缸座和螺母实施，在外轴的伸出端配置有安装联动销的插孔或防尘环； 

ii、内轴通过前后导向套筒被安装在外轴内，通过外轴端部设置的联动销联接内轴和内轴上旋接的导向传扭机构同时也设置在外轴导向槽内，可实现内轴和外轴的同步旋转； 

iii、油缸由缸座、前压盖、活塞、缸体、高压油嘴、缸盖、轴承、油缸螺母及防尘盖构成，缸体和缸盖通过螺栓与缸座联接，缸座再固定在后座上，缸体和缸盖配置有高压油嘴，其内配置活塞，活塞通过两端的轴承被固定在内轴上，再由前压盖和防尘盖对其紧固和密封； 

iv、工作头通过内轴的锥面和端面平键连接后再由拉杆及旋转接头固定。 

所述的可作旋转或直线往复运动的双轴结构高速精密电主轴设计，其定子和转子通电时油缸不得进入工作状态，通过联动销和导向传扭机构使内轴和外轴同步旋转。 

所述的可作旋转或直线往复运动的双轴结构高速精密电主轴设计，其油缸工作时定子和转子不得通电，去掉联动销，导向传扭机构旋接在内轴上并可沿 外轴导向槽作直线往复运动。 

所述的可作旋转或直线往复运动的双轴结构高速精密电主轴设计，其导向传扭机构由紧定螺钉、固定螺母、轴承及轴销构成，轴销一端带有内螺纹可旋接在内轴上，另一端在装配轴承后由固定螺母备紧，固定螺母的备紧限位由紧定螺钉实施，轴承可沿外轴上设置的导向槽转动或直线位移。 

所述的可作旋转或直线往复运动的双轴结构高速精密电主轴设计，其导向套筒由螺钉及合金导套构成，合金导套的内径和外径分布有不同的槽型，可通过安装其上的螺钉调节导向间隙。 

所述的可作旋转或直线往复运动的双轴结构高速精密电主轴设计，其导向套筒采用油雾润滑，油雾通过安装在拉杆尾部的旋转接头进入空心的拉杆内，再通过内轴上的油孔进入导向套筒。 

所述的可作旋转或直线往复运动的双轴结构高速精密电主轴设计，其外轴上配置的防尘环用于刮除内轴在作直线往复运动时粘落的灰尘、加工颗粒、冷却油、水及其它杂质。 

所述的可作旋转或直线往复运动的双轴结构高速精密电主轴设计，其轴承组通过安装在壳体上的油嘴进行油雾润滑，轴承采用油脂润滑。