深孔磨削轴系装置的制作方法

本技术涉及一种磨削轴，尤其涉及一种深孔磨削轴系装置。

背景技术：

1、深孔磨削技术是机械制造领域中加工细长深孔类零件（如液压阀孔、航空发动机油管孔）的关键工艺，其核心需求是在保证砂轮深入孔内的同时，维持轴系高刚性、高转速与低热变形，以满足零件内孔的精度与表面质量要求。然而，传统深孔磨削轴系常面临多重技术瓶颈：采用小直径轴承并增大跨距以实现深孔进给时，砂轮到支承轴承的悬伸过长导致轴系刚性不足，磨削过程中易产生振动，进而降低内孔加工精度；高转速运行下主轴发热易引发轴系变形，现有简单预紧结构难以有效补偿热变形，导致轴承精度衰减；同时，磨削产生的切屑与冷却液易侵入轴承内部，造成部件磨损，缩短轴系使用寿命，这些问题共同制约了深孔磨削的效率与质量提升。

2、现有技术存在一种深孔磨削用主轴组件，该专利通过双列圆柱滚子轴承与角接触球轴承的组合结构支承主轴，提升了主轴的径向刚性，但未设计轴向滑动导向机构，难以适配不同深度深孔的磨削需求，且未提及热变形补偿与密封防护的优化方案。同时，还有一种深孔内圆磨削装置，其通过丝杠进给机构驱动砂轮轴沿导轨移动以深入深孔，虽实现了进给功能，但采用普通滑动导轨导向，径向间隙较大，无法保证高转速下的磨削精度，且仅通过单一防尘罩进行防护，切屑与冷却液侵入轴承的风险仍较高。

3、综合来看，现有深孔磨削相关专利虽在刚性提升、进给驱动或热补偿单一维度有改进，要么缺乏直线轴承等高精度滑动导向部件，无法平衡深孔进给与轴系刚性；要么热补偿结构复杂且与轴承系统适配性差；要么密封防护不足导致轴承易磨损，均未能全面解决传统深孔磨削轴系的核心痛点。因此，亟需一种结构简洁、刚性充足、热变形影响小且防护可靠的深孔磨削轴系装置，以填补现有技术的不足。

技术实现思路

1、为解决上述技术问题，本实用新型的目的是提供一种深孔磨削轴系装置。

2、本实用新型的深孔磨削轴系装置，包括有安装基座，其中：所述安装基座上分别安装有壳体，安装在所述壳体与轴承座之间的直线轴承，装配在所述轴承座内且与导向芯轴配合的前端精密轴承组件和后端精密轴承组件；贯穿分布在轴承座中的导向芯轴；所述前端精密轴承组件包括两个背靠背布置的第一精密角接触轴承和第二精密角接触轴承，所述第一精密角接触轴承和第二精密角接触轴承的内圈通过第一锁紧螺母与所述导向芯轴锁紧，其外圈通过压盖与所述轴承座的前端面固定；所述后端精密轴承组件包括第三精密角接触轴承，所述第三精密角接触轴承的内圈通过第二锁紧螺母与所述导向芯轴锁紧，其外圈后端抵接有弹簧，所述弹簧另一端固定在所述轴承座的后端限位面；所述导向芯轴前端外侧套设有与所述壳体相连的导向座，所述压盖与所述导向芯轴之间分布有密封环。

3、进一步地，上述的深孔磨削轴系装置，其中，所述直线轴承的内圈与所述轴承座外壁精密配合，其外圈与所述壳体内壁精密配合；所述直线轴承为滚珠直线轴承，令所述轴承座沿所述壳体轴向进行高精度滑动。

4、更进一步地，上述的深孔磨削轴系装置，其中，所述导向芯轴后端通过热过盈配合连接有驱动轴套，其前端开设有用于固定砂轮的螺纹孔。

5、更进一步地，上述的深孔磨削轴系装置，其中，所述第一精密角接触轴承、第二精密角接触轴承和第三精密角接触轴承均为角接触球轴承，且所述第一精密角接触轴承与第二精密角接触轴承呈背靠背布置。

6、更进一步地，上述的深孔磨削轴系装置，其中，所述弹簧为圆柱螺旋压缩弹簧，所述弹簧的预紧力通过弹簧座调节，用于补偿所述导向芯轴的温升变形。

7、更进一步地，上述的深孔磨削轴系装置，其中，所述密封环为橡胶密封圈，所述压盖与所述轴承座之间设有密封垫，用于防止切屑和冷却液侵入所述轴承座内部。

8、更进一步地，上述的深孔磨削轴系装置，其中，所述导向座为环形金属件，其通过多个第一螺钉与所述壳体固定，其内壁与所述导向芯轴之间留有转动和滑动间隙，以实现二次导向。

9、更进一步地，上述的深孔磨削轴系装置，其中，所述安装基座上开设有若干安装孔，所述壳体通过若干第二螺钉与所述安装基座固定。

10、更进一步地，上述的深孔磨削轴系装置，其中，所述压盖通过若干第三螺钉与所述轴承座前端面固定，所述压盖为环形金属压盖。

11、再进一步地，上述的深孔磨削轴系装置，其中，所述轴承座为圆柱形金属座，其内壁开设有用于定位所述第一精密角接触轴承、第二精密角接触轴承和第三精密角接触轴承的台阶。

12、借由上述方案，本实用新型至少具有以下优点：

13、1、通过前二后一的精密角接触轴承支承结构，配合壳体与轴承座间的滚珠直线轴承导向，以及导向座对导向芯轴前端的二次导向设计，有效解决传统深孔磨削中轴系悬伸越长刚性越差的缺陷。显著抑制导向芯轴高速转动时的径向跳动，确保砂轮与深孔内壁的平行度，最终提升细长深孔的磨削尺寸精度与表面质量。

14、2、面通过后端圆柱螺旋压缩弹簧配合弹簧座、调整垫片的设计，可灵活调节弹簧预紧力，实时补偿导向芯轴高速转动产生的温升变形，避免轴承因芯轴伸长被“顶死”。同时，通过驱动轴套实现驱动端与轴系分开布置，阻断电机温升向导向芯轴及精密轴承组件的直接传递，双重设计减少热变形对轴系精度的干扰，保障装置长期稳定运行。

15、3、通过压盖与导向芯轴间的橡胶密封圈、压盖与轴承座间的密封垫协同作用，形成双重密封结构，能有效阻挡磨削过程中产生的切屑与冷却液侵入轴承座内部，避免精密轴承组件磨损，既维持了轴承的长期精度，又延长了整个轴系装置的使用寿命。

16、4、安装基座预留的均匀分布安装孔便于与外部磨削设备快速固定；轴承座内壁的环形台阶可直接定位各精密轴承，减少装配定位误差。弹簧座与铜制调整垫片的组合便于调节弹簧预紧力，适配不同工况下的热补偿需求。导向芯轴前端的螺纹孔可灵活适配常用砂轮的安装接口，整体结构设计兼顾装配便捷性与场景适配性，提升装置的实用价值。

17、上述说明仅是本实用新型技术方案的概述，为了能够更清楚了解本实用新型的技术手段，并可依照说明书的内容予以实施，以下以本实用新型的较佳实施例并配合附图详细说明如后。

1.深孔磨削轴系装置，包括有安装基座（8），其特征在于：所述安装基座（8）上分别安装有壳体（3），安装在所述壳体（3）与轴承座（6）之间的直线轴承（7），装配在所述轴承座（6）内且与导向芯轴（1）配合的前端精密轴承组件和后端精密轴承组件；贯穿分布在轴承座（6）中的导向芯轴（1）；

2.根据权利要求1所述的深孔磨削轴系装置，其特征在于：所述直线轴承（7）的内圈与所述轴承座（6）外壁精密配合，其外圈与所述壳体（3）内壁精密配合；所述直线轴承（7）为滚珠直线轴承，令所述轴承座（6）沿所述壳体（3）轴向进行高精度滑动。

3.根据权利要求1所述的深孔磨削轴系装置，其特征在于：所述导向芯轴（1）后端通过热过盈配合连接有驱动轴套，其前端开设有用于固定砂轮的螺纹孔。

4.根据权利要求1所述的深孔磨削轴系装置，其特征在于：所述第一精密角接触轴承（9）、第二精密角接触轴承（10）和第三精密角接触轴承（4）均为角接触球轴承，且所述第一精密角接触轴承（9）与第二精密角接触轴承（10）呈背靠背布置。

5.根据权利要求1所述的深孔磨削轴系装置，其特征在于：所述弹簧（5）为圆柱螺旋压缩弹簧，所述弹簧（5）的预紧力通过弹簧座调节，用于补偿所述导向芯轴（1）的温升变形。

6.根据权利要求1所述的深孔磨削轴系装置，其特征在于：所述密封环（13）为橡胶密封圈，所述压盖（12）与所述轴承座（6）之间设有密封垫，用于防止切屑和冷却液侵入所述轴承座（6）内部。

7.根据权利要求1所述的深孔磨削轴系装置，其特征在于：所述导向座（14）为环形金属件，其通过多个第一螺钉与所述壳体（3）固定，其内壁与所述导向芯轴（1）之间留有转动和滑动间隙，以实现二次导向。

8.根据权利要求1所述的深孔磨削轴系装置，其特征在于：所述安装基座（8）上开设有若干安装孔，所述壳体（3）通过若干第二螺钉与所述安装基座（8）固定。

9.根据权利要求1所述的深孔磨削轴系装置，其特征在于：所述压盖（12）通过若干第三螺钉与所述轴承座（6）前端面固定，所述压盖（12）为环形金属压盖。

10.根据权利要求1所述的深孔磨削轴系装置，其特征在于：所述轴承座（6）为圆柱形金属座，其内壁开设有用于定位所述第一精密角接触轴承（9）、第二精密角接触轴承（10）和第三精密角接触轴承（4）的台阶。