本發明涉及機床主軸裝配，具體為一種靜壓后置式電主軸裝配方法。

背景技術：

1、隨著機械加工工藝的發展，體現高切削速度、高進給速度、高加工精度等特征的高速精密數控機床是裝備制造業技術的發展方向。高速精密數控機床不僅具有極高的生產效率，而且可顯著提高零件的加工精度和表面質量。高速精密數控機床的工作性能，首先取決于高速主軸單元的性能。通過將直驅電機與機床主軸組合形成的電主軸結構，進一步提升了機床的回轉精度、剛性和調速范圍，同時實現了較小的轉動慣量以及快速啟動和停車功能。

2、液體動靜壓軸承因其出色的承載能力、抗振性能和使用壽命而在精密機床中得到廣泛應用。采用靜壓原理設計的電主軸，有兩種主要結構形式，一種為內置式，它是將主軸電機放置于前、后軸承之間，有效地縮短了主軸單元的軸向尺寸，提高了主軸剛度并能輸出較大的轉矩，但其散熱性能相對較差。另外一種為后置式，它是將電機放置于后軸承的外側，這種設計有助于減小軸承支承之間的跨距；由于電機位于支承軸承的外側，具有散熱效果好等特點，但是電機作為主軸的負載，位于兩軸承支承的外側，容易引起主軸結構的變形，從而影響主軸的剛度。

3、電機轉子的安裝一般有熱裝法和油壓法兩種方法。熱裝法是將電機轉子加熱，電機轉子熱膨脹后使得其內孔直徑變大，從而便于在主軸上將電機轉子套入。熱裝法受電機轉子加熱的溫升限制，當加熱溫度過高時，容易使得轉子失磁而造成電機性能下降或損壞。對于高速靜壓后置式電主軸來說，這種方法不推薦，主要原因是主軸和電機轉子之間的過盈量較大，不僅需要將主軸及其已經裝配好的組件進行低溫處理，而且還要將電機轉子加熱到較高溫度。油壓法是向電機轉子內孔油腔內通入壓力油，在壓力油的作用下將電機轉子內孔撐大，再將電機轉子沿主軸軸向方向推送到合適位置。對于后置式靜壓電主軸，電機轉子要在主軸前后軸承安裝完成后才能裝配，如果電機轉子在裝配中沒有很好地對中和導向，主軸就會產生變形，對于這種主軸后端懸臂結構來說，主軸一旦產生了變形，動平衡就會變差，不利于主軸單元性能的提升。

4、在上述技術背景下，有必要針對后置式靜壓電主軸提出一種裝配方法，避免主軸彎曲而影響主軸系統的動平衡性能。

技術實現思路

1、為解決背景技術中的至少一個技術問題，本發明提供了一種靜壓后置式電主軸裝配方法，使得主軸電機轉子在裝配過程中將裝配作用力均勻的作用在電機轉子端面上而能夠很好地沿主軸軸線運動，從而提升電機轉子與主軸的裝配精度，避免主軸彎曲而影響主軸系統的動平衡性能。

2、為達上述目的，本發明提供了一種靜壓后置式電主軸裝配方法，包括：

3、步驟s1：在體殼孔內前后分別安裝靜壓前軸承與靜壓后軸承，靜壓前軸承前側安裝前端蓋；

4、步驟s2：將主軸依次裝入前軸承孔和后軸承孔后，在主軸的后端依次安裝擋圈、隔圈、靜壓端面軸承和密封環；

5、步驟s3：將步驟s2完成的組件豎立起來，使得主軸后端朝上，將電機轉子套入，使得壓力油通道朝上，此時轉子內孔一和主軸軸段一以及轉子內孔二和主軸軸段三開始形成連接；

6、步驟s4：主軸后端面上安裝導向套，電機轉子的轉子第二端面的壓力油通道的入口處安裝彎接頭，并用軟管連接壓力泵；導向套外套壓套，導向套內向上連接螺桿，螺桿外側、壓套上方安裝壓蓋，壓蓋上方依次安裝推力軸承、球面墊圈和法蘭螺母；

7、步驟s5：通過壓力泵經軟管、壓力油通道向轉子油腔孔輸入壓力油，使得電機轉子在轉子油腔孔和主軸軸段二形成的油腔內產生靜壓作用，使得電機轉子與主軸保持同軸；當壓力泵的壓力滿足一定要求后，旋動法蘭螺母，依次通過球面墊圈、推力軸承、壓蓋和壓套將力傳遞給電機轉子，逐漸推動電機轉子往下運動，當轉子第一端面和主軸的軸肩滿足一定距離要求后停止旋動法蘭螺母；之后壓力泵泄壓，電機轉子收縮，主軸軸段一和轉子內孔一以及主軸軸段三和轉子內孔二形成過盈配合連接；此后，從主軸后端拆除法蘭螺母、球面墊圈、推力軸承、壓蓋、壓套、螺桿和彎接頭；

8、步驟s6：依次安裝電機體殼、電機定子和后端蓋。

9、進一步地，螺桿的下端、導向套的外側設置鎖緊螺母，用于固定螺桿。

10、進一步地，螺桿的下端螺紋小于上端螺紋的螺徑。

11、進一步地，壓套設置有對稱的多處缺口。

12、進一步地，壓套的內徑比導向套的外徑大0.005～0.02mm。

13、進一步地，壓套的材料選用隔磁材料，包括銅、鋁。

14、本發明的有益效果在于：

15、本發明提供了一種靜壓后置式電主軸裝配方法，利用與主軸軸線同心的導向套對壓套導向，在推動轉子時，有利于實現轉子與主軸同軸；壓套開設對稱的缺口，有利于保證壓套沿其中心線的剛度是對稱的，從而實現均勻將由法蘭螺母施加的推力經壓套傳遞給電機轉子；壓套外側設置球面墊圈和推力軸承的傳遞機構，有利于將法蘭螺母的鎖緊力矩均勻地通過球面墊圈、推力軸承和壓蓋傳遞給導向套外側的壓套，避免了法蘭螺母在傳力過程中對壓套產生不均勻的推力。通過這種設計，確保了在裝配過程中將推力均勻地傳遞給電機轉子，實現轉子沿主軸軸線運動而實現高質量裝配，有利于靜壓后置式電主軸的裝配精度，進而提升整個電主軸系統的性能和可靠性。本發明的結構設計簡單，實施方便，具有一定的推廣價值。

技術特征：

1.一種靜壓后置式電主軸裝配方法，其特征在于，包括：

2.如權利要求1所述的一種靜壓后置式電主軸裝配方法，其特征在于，螺桿(17)的下端、導向套(15)的外側設置鎖緊螺母(16)，用于固定螺桿(17)。

3.如權利要求1所述的一種靜壓后置式電主軸裝配方法，其特征在于，螺桿(17)的下端螺紋小于上端螺紋的螺徑。

4.如權利要求1所述的一種靜壓后置式電主軸裝配方法，其特征在于，壓套(14)設置有對稱的多處缺口。

5.如權利要求1或4所述的一種靜壓后置式電主軸裝配方法，其特征在于，壓套(14)的內徑比導向套(15)的外徑大0.005～0.02mm。

6.如權利要求5所述的一種靜壓后置式電主軸裝配方法，其特征在于，壓套(14)的材料選用隔磁材料，包括銅、鋁。

技術總結
本發明關于一種靜壓后置式電主軸裝配方法，涉及機床主軸裝配技術領域。包括：體殼孔安裝靜壓前軸承與靜壓后軸承；將主軸裝入前軸承孔和后軸承孔，在主軸后端安裝擋圈、隔圈、靜壓端面軸承和密封環；主軸后端面上安裝導向套；導向套外套壓套，導向套內向上連接螺桿，螺桿外側、壓套上方安裝壓蓋，壓蓋上方依次安裝推力軸承、球面墊圈和法蘭螺母；向轉子油腔孔輸入壓力油；旋動法蘭螺母，推動電機轉子往下運動；壓力泵泄壓，電機轉子收縮；從主軸后端拆除法蘭螺母、球面墊圈、推力軸承、壓蓋、壓套、螺桿和彎接頭；依次安裝電機體殼、電機定子和后端蓋。本發明可提升電機轉子與主軸的裝配精度，避免主軸彎曲而影響主軸系統的動平衡性能。

技術研發人員：杜雄,汪學棟,施鵬飛,熊樹根,房小艷,王宇,宋志中
受保護的技術使用者：上海機床廠有限公司
技術研發日：
技術公布日：2025/4/28