專利名稱：一種超精密氣浮主軸結(jié)構(gòu)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于自動(dòng)化機(jī)床的零部件范圍，特別涉及一種超精密氣浮主軸結(jié)構(gòu)。
背景技術(shù)：
隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，各種機(jī)床設(shè)備的需求量越來(lái)越多，對(duì)機(jī)床設(shè)備精度要求越來(lái)越高。靠傳統(tǒng)的手工或半自動(dòng)的操作方法無(wú)法滿足當(dāng)今科學(xué)技術(shù)的發(fā)展的需求，對(duì)于車、銑、磨等機(jī)床設(shè)備在零部件的精密加工過(guò)程中，主軸旋轉(zhuǎn)的平穩(wěn)性，主軸磨損程度決定零部件的精密加工精度，普通機(jī)床設(shè)備的主軸主要靠軸承機(jī)械支撐，機(jī)械摩擦磨損相當(dāng)嚴(yán)重，隨著加工時(shí)間增長(zhǎng)，主軸旋轉(zhuǎn)的平穩(wěn)性變差，零部件的精密加工精度很難達(dá)到要求；本發(fā)明設(shè)計(jì)的超精密氣浮主軸可以克服機(jī)械摩擦磨損帶來(lái)的不足，大大提高主軸旋轉(zhuǎn)的平穩(wěn)性。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提出一種超精密氣浮主軸結(jié)構(gòu)，其特征在于，徑向氣浮軸承3支撐在主軸箱體I內(nèi)，徑向氣浮軸承3的兩端分別連接前端面氣浮軸承4和后端面氣浮軸承5，迷宮密封16將前端面氣浮軸承4的前浮盤與配重24密封連接；主軸2在徑向氣浮軸承3內(nèi)與活塞23連接，；后端面氣浮軸承5與后浮盤6和彈性盤7組合成一體，然后通過(guò)鎖緊螺母8連接電機(jī)定子10，電機(jī)定子壓環(huán)15將電機(jī)定子10安裝在電機(jī)定子安裝罩9內(nèi)，在電機(jī)定子安裝罩9的一端與后蓋14固定，另一端與主軸箱體I連接；電機(jī)轉(zhuǎn)子11通過(guò)鎖緊螺母12與動(dòng)平衡盤13固定；彈簧銷19使粗刀盤22與配重24固定，粗刀21安裝在粗刀盤上；刀具定位銷17將精刀18固定在配重24上，前罩20套在配重24外圓周上。所述彈性盤7根據(jù)負(fù)載及溫度變化調(diào)整合適的后端面氣浮軸承5及后浮盤6與徑向氣浮軸承3之間的間隙，克服普通機(jī)床設(shè)備的主軸靠軸承機(jī)械支撐，造成機(jī)械摩擦磨損的嚴(yán)重后果。所述主軸內(nèi)通入潔凈壓力空氣，使徑向氣浮軸承3、前端面氣浮軸承4和后端面氣浮軸承5同時(shí)作用，支撐主軸旋轉(zhuǎn)，并形成對(duì)主軸的軸向約束，保證主軸旋轉(zhuǎn)的平穩(wěn)性，保證零部件的精密加工精度達(dá)到I 2 μ m，無(wú)需研磨，表面粗糙度Ra達(dá)到O. 01 μ m。本發(fā)明的有益效果是超精密主軸裝在一個(gè)圓柱型徑向氣浮軸承內(nèi)，軸向與前后二個(gè)浮盤且?guī)椥员P的端面氣浮軸承組合，給主軸通入潔凈壓力空氣，三個(gè)氣浮軸承同時(shí)作用，支撐主軸旋轉(zhuǎn)，并形成軸向約束，保證主軸旋轉(zhuǎn)的平穩(wěn)性，克服了普通機(jī)床設(shè)備的主軸主要靠軸承機(jī)械支撐，機(jī)械摩擦磨損相當(dāng)嚴(yán)重，隨著加工時(shí)間增長(zhǎng)，主軸旋轉(zhuǎn)的平穩(wěn)性變差，零部件的精密加工精度很難達(dá)到要求的缺陷，零部件的加工精度可以達(dá)到I 2μπι，無(wú)需研磨，表面粗糙度Ra可以達(dá)到O. 01 μ m。


圖I為超精密氣浮主軸結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施例方式本發(fā)明提出一種超精密氣浮主軸結(jié)構(gòu)，下面結(jié)合附圖予以說(shuō)明。在圖I所示的超精密氣浮主軸結(jié)構(gòu)示意圖中，徑向氣浮軸承3支撐在主軸箱體I內(nèi)，徑向氣浮軸承3的兩端分別連接前端面氣浮軸承4和后端面氣浮軸承5，迷宮密封16將前端面氣浮軸承4的前浮盤與配重24密封連接；主軸2在徑向氣浮軸承3內(nèi)與活塞23連接，；后端面氣浮軸承5與后浮盤6和彈性盤7組合成一體，彈性盤7根據(jù)負(fù)載及溫度變化調(diào)整合適的后端面氣浮軸承5及后浮盤6與徑向氣浮軸承3之間的間隙。然后通過(guò)鎖緊螺母8連接電機(jī)定子10,電機(jī)定子壓環(huán)15將電機(jī)定子10安裝在電機(jī)定子安裝罩9內(nèi)，在電機(jī)定子安裝罩9的一端與后蓋14固定，另一端與主軸箱體I連接；電機(jī)轉(zhuǎn)子11通過(guò)鎖緊螺母12與動(dòng)平衡盤13固定；彈簧銷19使粗刀盤22與配重24固定，粗刀21安裝在粗刀盤上；刀具定位銷17將精刀18固定在配重24上，前罩20套在配重24外圓周上?！?br> 工作時(shí)給主軸內(nèi)通入潔凈壓力空氣，使徑向氣浮軸承3、前端面氣浮軸承4和后端面氣浮軸承5同時(shí)作用，支撐主軸旋轉(zhuǎn)，并形成對(duì)主軸的軸向約束，保證主軸旋轉(zhuǎn)的平穩(wěn)性；并克服普通機(jī)床設(shè)備的主軸靠軸承機(jī)械支撐，造成機(jī)械摩擦磨損的嚴(yán)重后果。內(nèi)裝的電機(jī)定子10和電機(jī)轉(zhuǎn)子11驅(qū)動(dòng)主軸旋轉(zhuǎn)；給活塞23右端供氣，活塞推動(dòng)粗刀盤22，使安裝在粗刀盤上的粗刀21凸出于精刀18，可進(jìn)行粗切削，切斷活塞23右端氣源，彈簧銷19壓縮彈簧使粗刀盤22向右移動(dòng)恢復(fù)原位，此時(shí)粗刀21低于精刀18，可進(jìn)行精切削。本發(fā)明克服了普通機(jī)床設(shè)備的主軸主要靠軸承機(jī)械支撐，機(jī)械摩擦磨損相當(dāng)嚴(yán)重，隨著加工時(shí)間增長(zhǎng)，主軸旋轉(zhuǎn)的平穩(wěn)性變差，零部件的精密加工精度很難達(dá)到要求的缺陷，零部件的加工精度可以達(dá)到I 2 μ m,無(wú)需研磨,表面粗糙度Ra可以達(dá)到O. 01 μ m。
權(quán)利要求
1.一種超精密氣浮主軸結(jié)構(gòu)，其特征在于，徑向氣浮軸承(3)支撐在主軸箱體(I)內(nèi)，徑向氣浮軸承(3)的兩端分別連接前端面氣浮軸承(4)和后端面氣浮軸承(5)，迷宮密封(16)將前端面氣浮軸承(4)的前浮盤與配重(24)密封連接；主軸(2)在徑向氣浮軸承(3)內(nèi)與活塞(23)連接；后端面氣浮軸承(5)與后浮盤(6)和彈性盤(7)組合成一體，然后通過(guò)鎖緊螺母(8)連接電機(jī)定子(10)，電機(jī)定子壓環(huán)(15)將電機(jī)定子(10)安裝在電機(jī)定子安裝罩(9)內(nèi)，在電機(jī)定子安裝罩(9)的一端與后蓋(14)固定，另一端與主軸箱體(I)連接；電機(jī)轉(zhuǎn)子(11)通過(guò)鎖緊螺母(12)與動(dòng)平衡盤(13)固定；彈簧銷(19)使粗刀盤(22)與配重(24)固定，粗刀(21)安裝在粗刀盤上；刀具定位銷(17)將精刀(18)固定在配重(24)上，前罩(20)套在配重(24)外圓周上。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述超精密氣浮主軸結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述彈性盤(7)根據(jù)負(fù)載及溫度變化調(diào)整合適的后端面氣浮軸承(5 )及后浮盤(6 )與徑向氣浮軸承(3 )之間的間隙，克服普通機(jī)床設(shè)備的主軸靠軸承機(jī)械支撐，造成機(jī)械摩擦磨損的嚴(yán)重后果。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述超精密氣浮主軸結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述主軸內(nèi)通入潔凈壓力空氣，使徑向氣浮軸承(3)、前端面氣浮軸承(4 )和后端面氣浮軸承(5)同時(shí)作用，支撐主軸旋轉(zhuǎn)，并形成對(duì)主軸的軸向約束，保證主軸旋轉(zhuǎn)的平穩(wěn)性，保證零部件的精密加工精度達(dá)至Ij I 2 μ m,無(wú)需研磨,表面粗糙度Ra達(dá)到O. 01 μ m。
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)了屬于自動(dòng)化機(jī)床的零部件范圍的一種超精密氣浮主軸結(jié)構(gòu)。該超精密氣浮主軸結(jié)構(gòu)裝在一個(gè)圓柱型徑向氣浮軸承內(nèi)，軸向與前后二個(gè)浮盤且?guī)椥员P的端面氣浮軸承組合，徑向氣浮軸承支撐在主軸箱體內(nèi)。給主軸通入潔凈壓力空氣，三個(gè)氣浮軸承同時(shí)作用，支撐主軸旋轉(zhuǎn)，并形成軸向約束，保證主軸旋轉(zhuǎn)的平穩(wěn)性，克服了普通機(jī)床設(shè)備的主軸主要靠軸承機(jī)械支撐，機(jī)械摩擦磨損相當(dāng)嚴(yán)重，隨著加工時(shí)間增長(zhǎng)，主軸旋轉(zhuǎn)的平穩(wěn)性變差及機(jī)械摩擦磨損帶來(lái)的后果嚴(yán)重，隨著加工時(shí)間增長(zhǎng)，主軸旋轉(zhuǎn)的平穩(wěn)性變差，零部件的精密加工精度很難達(dá)到要求的缺陷，本發(fā)明零部件的加工精度可以達(dá)到1～2μm，無(wú)需研磨，表面粗糙度Ra可以達(dá)到0.01μm。
文檔編號(hào)B23B19/02GK102941357SQ20121047665
公開(kāi)日2013年2月27日 申請(qǐng)日期2012年11月21日 優(yōu)先權(quán)日2012年11月21日
發(fā)明者李金明, 劉紅兵, 倪廣金 申請(qǐng)人:北京海普瑞森科技發(fā)展有限公司