偏心结构电主轴、及其制备方法和安装方法技术

偏心结构电主轴、及其制备方法及其安装方法，该电主轴包括：电主轴壳体、定子、转子及主轴，所述电主轴壳体具有容纳所述主轴的内腔，所述主轴可绕自身轴心线转动地设置于所述内腔中，所述内腔相对所述电主轴壳体偏心设置，所述内腔的轴心线与所述电主轴壳体的轴心线平行但不重合，所述主轴的轴心线与所述内腔的轴心线重合。本发明专利技术采用偏心结构的电主轴，实现了方便快捷的安装调整，简化了电主轴安装过程，可以减小劳动强度，并提高安装效率。

【技术实现步骤摘要】
偏心结构电主轴、及其制备方法和安装方法
本专利技术属于加工设备
，尤其涉及一种用于加工机床的电主轴，以及电主轴的制备方法和安装方法。
技术介绍
电主轴是一种将电机内装，实现能量转换和动力输出的功能部件，电主轴采用主轴电机和机床主轴结合为一体的结构形式，实现电机——主轴一体化的功能。电主轴主要应用于数控加工机床，对工件进行加工，其一般包括电主轴壳体、主轴、定子和转子，其中，电主轴壳体具有一内腔，定子固定于内腔中，转子设置于主轴外围、与主轴相固定，主轴通过轴承设置于电主轴壳体的内腔中，并可绕自身轴线旋转。电主轴壳体为回转体，其外侧壁(外周面)和内腔的内侧壁(内周面)均为回转面，电主轴依靠电主轴壳体的外侧壁径向定位，安装于电主轴基座内，即电主轴壳体的外侧壁为电主轴的径向定位回转面。目前所使用的电主轴其径向定位回转面的轴心线，即电主轴壳体的轴心线与电主轴中主轴的轴心线重合。加工机床上一般设置有工件安装位和刀具安装位，如图1所示，工件安装位包括用于安装待加工工件的工件固定座100，工件固定座100上设置有工件转轴101，待加工工件固定在工件转轴101上，并可随工件转轴101一起绕工件转轴101的轴心线旋转。刀具设置于刀具安装座102上，刀具安装座102为电主轴基座，安装在电主轴基座上的电主轴为刀具的旋转提供动力，电主轴的主轴103即为刀具转轴，刀具固定在主轴103上，并可随主轴103一起绕主轴103的轴心线旋转。工件转轴101的轴心线和刀具转轴103的轴心线相互平行但不重合。在加工机床上还设置有第一平移导轨104和第二平移导轨105，第一平移导轨104和第二平移导轨105相互垂直。刀具安装座102设置于第一平移导轨104上并可沿第一平移导轨104移动，第一平移导轨104与刀具转轴的轴心线相垂直。工件固定座100设置于第二平移导轨105上并可沿平移导轨105移动，平移导轨105与工件转轴101的轴心线相平行。工件固定座100和刀具安装座102通过在第一平移导轨104和第二平移导轨105上的运动改变相对位置。此外，工件固定座也可固定在加工机床上，刀具安装座通过十字滑台设置于相互垂直的第一平移导轨和第二平移导轨上，通过十字滑台沿导轨的移动改变其与工件固定座间的相对位置。在电主轴的生产及装配过程中难免存在各种误差，为了保证加工精度，需要将电主轴安装于特定的位置，业内一般采用以下两种方式来安装调试电主轴：配凑中心高和配凑中心距。如图2所示，通过工件转轴101、第一平移导轨104及第二平移导轨(未图示)可确定装配面s，装配面s过工件转轴101的轴心线且与第一平移导轨104及第二平移导轨相平行，装配要求电主轴中主轴103的轴心线位于装配面s内，使工件转轴101和电主轴中主轴达到前述共面要求的过程即为配凑中心高。如图3所示，使电主轴中主轴103的轴心线与其它特定轴的轴心线，如与公转轴心线L之间的距离满足中心距要求的过程为配凑中心距。在配凑中心高时需要反复刮研工件固定座的安装面或电主轴基座的安装面，在配凑中心距时需要反复刮研电主轴基座中电主轴的安装面，以达到所需要求，装配难度大，刮研耗时长，效率低。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种偏心结构的电主轴，可以减少电主轴安装过程中的工作量，提高效率。本专利技术的另一目的在于提供一种偏心结构电主轴的制备方法。本专利技术的又一目的在于一种具有偏心结构的电主轴的安装方法。为了实现上述第一目的，本专利技术采取如下的技术解决方案：偏心结构电主轴，包括：电主轴壳体、定子、转子及主轴，所述电主轴壳体具有容纳所述主轴的内腔，所述主轴可绕自身轴心线转动地设置于所述内腔中，所述内腔相对所述电主轴壳体偏心设置，所述内腔的轴心线与所述电主轴壳体的轴心线平行但不重合，所述主轴的轴心线与所述内腔的轴心线重合。进一步的，所述主轴的轴心线与所述电主轴壳体的轴心线之间的距离为偏心量e，偏心量e满足以下关系：5mm＜R-(e+r)＜R-r，式中的R为所述电主轴壳体任意横截面的半径，r为位于同一横截面上所述内腔的半径。进一步的，所述主轴、转子、定子均位于所述内腔内，在所述电主轴壳体内偏心安装，所述转子设置于所述主轴的外侧壁上，所述定子设置于所述内腔的内侧壁上，所述主轴、转子、定子的偏心方向相同，偏心量相同。进一步的，所述电主轴壳体为中空的圆柱体或圆锥体。进一步的，所述电主轴壳体由多段回转体组成，各段回转体的轴心线重合；和/或所述电主轴壳体的内腔由多段回转面组成，各段回转面的轴心线重合。进一步的，所述电主轴壳体的前端面上刻有角度标尺；或所述电主轴壳体的后端设置有用于记录电主轴壳体旋转角度的旋转编码器。电主轴，包括：电主轴壳体、定子、转子及主轴，所述主轴可绕自身轴心线转动地设置于所述电主轴壳体内，所述主轴相对所述电主轴壳体偏心设置，所述主轴的轴心线与所述电主轴壳体的轴心线平行但不重合。为了实现上述第二目的，本专利技术采取如下的技术解决方案：前述电主轴的制备方法，包括以下步骤：制备电主轴壳体，在电主轴壳体上加工出外侧壁和内腔，电主轴壳体的外侧壁和内腔均为回转面，所述内腔的轴心线与所述电主轴壳体的轴心线平行但不重合；在所述内腔的内侧壁上设置定子；制备主轴，在所述主轴的外侧壁上设置转子；将所述主轴通过轴承设置于所述内腔中，所述主轴的轴心线与所述内腔的轴心线重合。为了实现上述第三目的，本专利技术采取如下的技术解决方案：前述电主轴的安装方法，包括以下步骤：刮研电主轴基座的安装面或工件固定座的安装面，使电主轴装入后，电主轴壳体的轴心线到装配面的距离小于等于主轴的轴心线与所述电主轴壳体的轴心线之间的距离；根据电主轴壳体的轴心线到装配面的距离要求，在电主轴基座内旋转电主轴，使主轴的轴心线位于装配面内，旋转到位后，夹紧电主轴，完成安装。前述电主轴的安装方法，包括以下步骤：加工电主轴基座的内腔，使电主轴装入后，电主轴壳体的轴心线与中心距圆周之间的最小距离小于等于主轴的轴心线与所述电主轴壳体的轴心线之间的距离；根据电主轴壳体的轴心线到中心距圆周之间的距离要求，在电主轴基座内旋转电主轴，使主轴的轴心线与特定轴的轴心线之间的距离满足中心距要求，旋转到位后，夹紧电主轴，完成安装。由以上技术方案可知，本专利技术针对电主轴装配中配凑中心高或配凑中心距效率低下的问题，设计了偏心结构的电主轴，使电主轴中主轴相对电主轴壳体偏心设置，通过主轴的偏心量来弥补装配时中心高差或中心距差，本专利技术的偏心结构电主轴，对装配时的中心高或中心距要求，在一定的偏差范围内，只需调整电主轴的安装相位，旋转电主轴的电主轴壳体，相应的主轴的轴心线发生位移，使得主轴的偏心量可以弥补中心高差或中心距差，从而精确调整电主轴的主轴轴心线至特定面内或电主轴的主轴轴心线与其它轴心线之间的距离满足中心距要求。本专利技术可以免去大量的拆装和刮研的过程，在不增加电主轴制造难度和成本的情况下，减少了电主轴在安装调试中要配凑中心高或中心距的工作量，省时省力，安装调整方便，效率高，难度低，劳动强度小。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图做简单介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.偏心结构电主轴，包括：电主轴壳体、定子、转子及主轴，所述电主轴壳体具有容纳所述主轴的内腔，所述主轴可绕自身轴心线转动地设置于所述内腔中，其特征在于：所述内腔相对所述电主轴壳体偏心设置，所述内腔的轴心线与所述电主轴壳体的轴心线平行但不重合，所述主轴的轴心线与所述内腔的轴心线重合。

【技术特征摘要】
1.偏心结构电主轴，包括：电主轴壳体、定子、转子及主轴，所述电主轴壳体具有容纳所述主轴的内腔，所述主轴可绕自身轴心线转动地设置于所述内腔中，其特征在于：所述内腔相对所述电主轴壳体偏心设置，所述内腔的轴心线与所述电主轴壳体的轴心线平行但不重合，所述主轴的轴心线与所述内腔的轴心线重合。2.如权利要求1所述的偏心结构电主轴，其特征在于：所述主轴的轴心线与所述电主轴壳体的轴心线之间的距离为偏心量e，偏心量e满足以下关系：5mm＜R-(e+r)＜R-r，式中的R为所述电主轴壳体任意横截面的半径，r为位于同一横截面上所述内腔的半径。3.如权利要求1或2所述的偏心结构电主轴，其特征在于：所述主轴、转子、定子均位于所述内腔内，在所述电主轴壳体内偏心安装，所述转子设置于所述主轴的外侧壁上，所述定子设置于所述内腔的内侧壁上，所述主轴、转子、定子的偏心方向相同，偏心量相同。4.如权利要求1或2所述的偏心结构电主轴，其特征在于：所述电主轴壳体为中空的圆柱体或圆锥体。5.如权利要求2所述的偏心结构电主轴，其特征在于：所述电主轴壳体由多段回转体组成，各段回转体的轴心线重合；和/或所述电主轴壳体的内腔由多段回转面组成，各段回转面的轴心线重合。6.如权利要求1或2或5所述的偏心结构电主轴，其特征在于：所述电主轴壳体的前端面上刻有角度标尺；或所述电主轴壳体的后端设置有用于记录电主轴壳体旋转角度的旋转编码器。7.偏心结构电主轴，包括：电主轴壳体、定子、转子及主轴，所述主轴可绕自...

【专利技术属性】
技术研发人员：张二朋，
申请(专利权)人：张二朋，
类型：发明
国别省市：陕西,61