一種磨頭機構(gòu)的全靜壓背錐式高速主軸及其裝配工藝的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種平面磨床的磨頭機構(gòu)，尤其涉及一種磨頭機構(gòu)的全靜壓背錐式高速主軸及其裝配工藝。其包括主軸體、磨頭體、砂輪裝置和電機裝置，所述砂輪裝置裝設(shè)在主軸體的前端，所述電機裝置裝設(shè)在主軸體的后端，所述磨頭體套設(shè)在主軸體中部，所述主軸體的前端靠近砂輪裝置處套設(shè)有錐軸套，與錐軸套配合設(shè)置的有前銅軸承腔，靠近電機裝置處的主軸體上的錐形軸段配合設(shè)置有后銅軸承腔，主軸體的外部還套設(shè)一套筒。本發(fā)明進一步提高了主軸的回轉(zhuǎn)精度和主軸轉(zhuǎn)速，降低了磨頭體的噪音，減少了磨頭的振動，且液壓的冷卻作用可以保持油溫在最佳狀態(tài)，極大地降低了維修和制造成本，延長了主軸的使用壽命。
【專利說明】一種磨頭機構(gòu)的全靜壓背錐式高速主軸及其裝配工藝
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種平面磨床的磨頭機構(gòu)，尤其涉及一種磨頭機構(gòu)的全靜壓背錐式高速主軸及其裝配工藝。
【背景技術(shù)】
[0002]磨削加工應(yīng)用較為廣泛，是機器零件精密加工的主要方法之一。
[0003]十八世紀(jì)30年代，為了適應(yīng)鐘表、自行車、縫紉機和槍械等零件淬硬后的加工，英國、德國和美國分別研制出使用天然磨料砂輪的磨床。這些磨床是在當(dāng)時現(xiàn)成的機床如車床、刨床等上面加裝磨頭改制而成的，它們結(jié)構(gòu)簡單，剛度低，磨削時易產(chǎn)生振動，要求操作工人要有很高的技藝才能磨出精密的工件。隨著近代工業(yè)的發(fā)展，各種不同類型的磨床相繼問世。例如行星內(nèi)圓磨床、曲軸磨床、凸輪軸磨床、帶電磁吸盤的活塞環(huán)磨床、高精度外圓磨床、高速磨床和大切深、緩進給磨削平面磨床等。
[0004]超高速磨削技術(shù)是21世紀(jì)最新的高效磨削技術(shù)，它既能大幅度提高磨削效率，又能顯著地改善磨削加工質(zhì)量，超高速磨削技術(shù)是面向21世紀(jì)的先進制造技術(shù)，它的廣泛應(yīng)用將會對機械加工方法產(chǎn)生變革性的影響。
[0005]砂輪磨頭是磨床中的重要部件，而對于磨頭機構(gòu)中，磨頭主軸結(jié)構(gòu)設(shè)計的合理性是直接影響其功能的主要因素之一，高速、超高速磨床主軸軸承技術(shù)是超高速磨削的關(guān)鍵技術(shù)。
[0006]現(xiàn)有平面磨床的磨頭機構(gòu)主要有軸承結(jié)構(gòu)和動靜壓結(jié)構(gòu)兩種，軸承結(jié)構(gòu)主軸回轉(zhuǎn)精度低，工作可靠性較差，在工作中容易出現(xiàn)軸承燒結(jié)和軸承精度變差現(xiàn)象；對于動靜壓結(jié)構(gòu)主軸，磨頭前后均采用直筒式靜壓軸承結(jié)構(gòu)，此主軸結(jié)構(gòu)在控制徑向精度上有良好的精度，但是在控制軸向精度上不穩(wěn)定。且動靜壓結(jié)構(gòu)主軸在產(chǎn)生磨損時維修困難，需要對銅軸承整體進行更換。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]本發(fā)明的目的在于提出了一種磨頭機構(gòu)的全靜壓背錐式高速主軸，其進一步提高了主軸的回轉(zhuǎn)精度和主軸轉(zhuǎn)速，降低了磨頭體的噪音，減少了磨頭的振動，且液壓的冷卻作用可以保持油溫在最佳狀態(tài)，極大地降低了維修和制造成本，延長了主軸的使用壽命。
[0008]本發(fā)明所采用的技術(shù)方案是:
[0009]一種磨頭機構(gòu)的全靜壓背錐式高速主軸，包括主軸體、磨頭體、砂輪裝置和電機裝置，砂輪裝置裝設(shè)在主軸體的前端，與主軸體配合連接，電機裝置裝設(shè)在主軸體的后端，與主軸體配合連接，所述磨頭體套設(shè)在主軸體中部，且分別與電機裝置和砂輪裝置固定連接，主軸體的前端靠近砂輪裝置處套設(shè)有錐軸套，錐軸套與主軸體的軸段過盈配合，與錐軸套配合設(shè)置的有前銅軸承腔，靠近電機裝置處的主軸體上的錐形軸段配合設(shè)置有后銅軸承腔，錐軸套和錐形軸段為背錐式，錐度相同，主軸體的外部還套設(shè)一套筒，所述銅軸承腔位于套筒的兩端，所述套筒位于磨頭體和主軸體中間，且與主軸體形成一空隙，空隙內(nèi)可充滿潤滑油。
[0010]所述銅軸承腔的內(nèi)部開有四個等分的扇形油槽，油腔內(nèi)開0.8mm毛細節(jié)流孔，用于壓入潤滑油時均勻進油，所述銅軸承腔與錐套筒和錐形軸段之間形成一油膜腔，所述套筒上開設(shè)有油槽和通油孔，所述通油孔設(shè)置在油槽的兩端，且分別與前后銅軸承腔上的節(jié)流孔相通，所述磨頭體上設(shè)置有與套筒的油槽相通的進油口，所述進油口上裝設(shè)有管接頭，所述銅軸承腔上還開設(shè)有環(huán)形回油槽，通過套筒上開設(shè)的徑向孔與磨頭體上開設(shè)的回油口相通，當(dāng)打入1.8MPA油壓潤滑將主軸錐軸套部分在油膜中浮動，同時前后兩端錐度部分因向前和向后有壓力，可以保持錐軸保持前后不會串動，電機轉(zhuǎn)動時，整根主軸在油膜的潤滑下高速旋轉(zhuǎn)，達到無接觸、無摩擦、無損耗的效果，所述銅軸承腔與主軸體錐度之間設(shè)有修磨墊圈，可用于磨損維修時通過調(diào)節(jié)其厚度，調(diào)整前后竄動間隙；所述套筒與磨頭體之間設(shè)有O型密封圈。所述套筒的兩端裝設(shè)有壓蓋，所述壓蓋與銅軸承腔之間設(shè)有壓緊墊圈，壓蓋與套筒通過螺釘固定連接，所述錐套筒與壓蓋之間裝設(shè)有螺母，所述螺母用于緊固錐套筒，所述錐軸段上的套筒邊緣套裝有蓋圈，蓋圈與磨頭體通過螺釘固定連接，所述壓蓋與主軸體的接觸處還設(shè)有密封結(jié)構(gòu)。
[0011]所述砂輪裝置包括砂輪壓板、砂輪定位卡盤、砂輪罩殼和砂輪，所述砂輪定位卡盤套裝在主軸體上，一側(cè)面靠近內(nèi)部有螺母的壓蓋，另一側(cè)面的階梯面裝有砂輪，端面與套裝在主軸體上的砂輪壓板通過螺釘固定連接，砂輪壓板的外端還設(shè)有一螺母，加強固定，所述砂輪、砂輪定位卡盤和砂輪壓板外部套設(shè)有砂輪罩殼，所述砂輪罩殼一側(cè)面貼合在磨頭體和套筒的側(cè)面上，且通過螺釘固定到套筒端面上，另一側(cè)面上焊接有罩殼蓋。
[0012]電機裝置包括電機轉(zhuǎn)子、電機定子和電機罩，所述磨頭體與電機裝置通過卡裝在蓋圈上的連接盤連接在一起，所述連接盤上面與磨頭體固定連接，下面與電機罩固定連接，所述電機定子卡裝在電機罩中間設(shè)置的卡槽內(nèi)，并與主軸體過盈配合，所述電機轉(zhuǎn)子裝設(shè)在電機定子的內(nèi)部，電機轉(zhuǎn)子靠近磨頭體一端的主軸體上套裝有轉(zhuǎn)子前墊套，另一端套裝有固定螺母，靠近固定螺母的主軸體的軸段上裝設(shè)有調(diào)心球軸承，與軸肩的連接處設(shè)有擋圈，所述軸承上套設(shè)有軸承座，所述軸承座與電機罩通過螺釘固定連接，軸承座上設(shè)置有油杯，油杯的進油口直接與軸承座與軸承之間的間隙相通,軸承座的外端面的主軸體上套設(shè)有軸承壓蓋，軸承壓蓋與軸承座固定連接，所述電機裝置的尾座上設(shè)置有與主軸體固定連接的擋圈，擋圈上的主軸體軸段套裝有散熱風(fēng)扇，形成一個完整的電主軸體。
[0013]所述磨頭體上端還設(shè)置有連接絲母座，所述連接絲母座與磨頭體通過螺釘固定連接，所述連接絲母座設(shè)置有與磨床連接的通孔。
[0014]本發(fā)明還提供了 一種磨頭機構(gòu)的全靜壓背錐式高速主軸的裝配工藝，其步驟為:
[0015]S1.清洗所有零部件；
[0016]S2.將電機轉(zhuǎn)子、錐軸套安裝至主軸上對主軸進行動平衡測試，不平衡量不得大于lg.cm
[0017]S3.將套筒放置于熱烘箱以100攝氏度烘烤2小時；
[0018]S4.將銅軸承腔放置于冷凍箱以零下5攝氏度冷凍2小時；
[0019]S5.將套筒和銅軸承腔取出，將銅軸承腔壓入套筒；
[0020]S6.使用鏟刮工裝，將主軸體套入套筒上的銅軸承腔內(nèi)，將錐軸套裝入主軸體，擰緊尾部螺母，前后同時旋轉(zhuǎn)主軸體，對銅軸承腔和主軸錐軸配合部分進行鏟刮處理，直到貼合面積達90%以上；
[0021]S7.將套筒安裝至磨頭體內(nèi)，將進油孔和回油孔對準(zhǔn)磨頭體上部孔位，安裝時不得壓壞套筒外部的O型密封圈；
[0022]S8.將主軸體和銅軸承腔內(nèi)部清洗干凈，將主軸體裝入銅軸承腔內(nèi)，并安裝尾部錐軸套，安裝錐軸套時先測量主軸前后間隙，使用測量間隙對修磨墊圈進行磨削加工，尺寸一致后將修磨墊圈裝入錐軸套前端，保證主軸前后間隙為0.03mm ；
[0023]S9.將液壓油接入磨頭體的管接頭上；
[0024]S10.將千分表放置在主軸前端和主軸尾端，打開液壓站開關(guān)打入液壓油，使得主軸在液壓支撐中可以用手輕松旋轉(zhuǎn)，同時檢查千分表測出主軸旋轉(zhuǎn)跳動，如果跳動不合格，取出修磨墊圈進行微量修磨，旋轉(zhuǎn)跳動在0.002mm之內(nèi)為合格；
[0025]Sll.安裝前后油封壓蓋，并擰緊螺母和柱頭螺釘；
[0026]S12.將定子安裝至磨頭體尾部,調(diào)整定子與轉(zhuǎn)子間隙為0.3mm ;
[0027]S13.安裝定子尾部端蓋和散熱風(fēng)扇；
[0028]S14.將千分表放置在主軸前端，通液壓油，電機通電測試，測試主軸前端跳動在
0.002mm之內(nèi)為合格，I小時后測試溫升保持在40-45攝氏度為合格。
[0029]S15.完成主軸在磨頭機構(gòu)上的裝配。
[0030]所述S5，壓入時保持銅軸承腔的進油孔和回油孔位置與套筒上通油孔保持一致。刮研處理后的銅軸承腔錐度和主軸錐度的貼合面積在95%以上。
[0031]本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比具有如下優(yōu)點和積極效果:
[0032]本發(fā)明提出了一種磨頭機構(gòu)的全靜壓背錐式高速主軸及其裝配工藝，此設(shè)計跟現(xiàn)有的軸承結(jié)構(gòu)磨頭體和動靜壓結(jié)構(gòu)磨頭體相比有以下優(yōu)點:1、與進一步提高了主軸的回轉(zhuǎn)精度，且可以一直保存主軸回轉(zhuǎn)精度不變；2、進一步提高了主軸轉(zhuǎn)速，由于軸承結(jié)構(gòu)和動靜壓結(jié)構(gòu)收到內(nèi)部軸承的限制，速度控制在1500rpm左右，現(xiàn)結(jié)構(gòu)速度可以提升至6000rpm以上；3、進一步降低了磨頭體的噪音，減少了磨頭的振動，且利用液壓的冷卻作用可以保持油溫在最佳狀態(tài)；4、極大的降低了維修和制造成本，主軸的軸承屬于磨頭最關(guān)鍵零件，本發(fā)明的靜壓結(jié)構(gòu)采用液體支撐結(jié)構(gòu)軸承達到無接觸、無摩擦、無損耗，相對于滾動軸承在使用壽命上提高了 5倍以上。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0033]圖1是本發(fā)明的磨頭機構(gòu)的全靜壓高速主軸的局部剖示意圖；
[0034]圖2是本發(fā)明的磨頭機構(gòu)的全靜壓高速主軸的內(nèi)部結(jié)構(gòu)示意圖。
[0035]其中，I為主軸體，2為磨頭體,3為錐軸套,4為銅軸承腔,5為套筒,6為扇形油槽，7為油膜腔，8為油槽,9為通油孔,10為進油口，11為管接頭，12為環(huán)形回油槽,13為螺栓，14為回油口，15為修磨墊圈，16為O型密封圈，17為壓蓋，18為壓緊墊圈，19為蓋圈，20為密封結(jié)構(gòu)，21為砂輪裝置，22為砂輪壓板，23為砂輪定位卡盤，24為砂輪罩殼，25為砂輪，26為電機裝置，27為電機轉(zhuǎn)子，28為電機定子，29為電機罩，30為連接盤，31為轉(zhuǎn)子前墊套，32為軸承，33為擋圈，34為軸承座，35為油杯，36為軸承壓蓋，37為散熱風(fēng)扇，38為連接絲母座，39為通孔，40為螺釘，41為螺母，42為罩殼蓋。【具體實施方式】
[0036]下面結(jié)合具體實施例對本發(fā)明作進一步詳細描述，
[0037]實施例一
[0038]如圖1和2所示的一種磨頭機構(gòu)的全靜壓背錐式高速主軸是本發(fā)明的實施例之一，其包括主軸體1、磨頭體2、砂輪裝置21和電機裝置26，所述砂輪裝置21裝設(shè)在主軸體I的前端，與主軸體I配合連接，所述電機裝置26裝設(shè)在主軸體I的后端，與主軸體I配合連接，所述磨頭體2套設(shè)在主軸體I中部，且分別與電機裝置26和砂輪裝置21固定連接，所述主軸I的前端靠近砂輪裝置21處套設(shè)有過盈配合的錐軸套3，與錐軸套3配合設(shè)置的有前銅軸承腔4，靠近電機裝置26處的主軸體I上的錐形軸段配合設(shè)置有后銅軸承腔4，主軸體I的外部還套設(shè)一套筒5，所述銅軸承腔4位于套筒5的兩端，所述套筒5位于磨頭體2和主軸體I中間,且與主軸體I形成一空隙。
[0039]實施例二
[0040]一種磨頭機構(gòu)的全靜壓背錐式高速主軸是本發(fā)明的實施例之二，本實施例二與實施例一所不同之處在于:所述銅軸承腔4的內(nèi)部開有四個等分的扇形油槽6，腔內(nèi)開0.8mm毛細節(jié)流孔，所述銅軸承腔4與錐套筒3和主軸體I上的錐形軸段之間形成一油膜腔7，所述套筒5上開設(shè)有油槽8和通油孔9，所述通油孔9設(shè)置在油槽8的兩端，且分別與前后銅軸承腔4上的節(jié)流孔相通，所述磨頭體2上設(shè)置有與套筒5的油槽8相通的進油口 10，所述進油口 10上裝設(shè)有管接頭11，所述銅軸承腔4上還開設(shè)有環(huán)形回油槽12，通過套筒5上開設(shè)的徑向孔與磨頭體2上開設(shè)的回油口 14相通，所述銅軸承腔4與主軸體I錐度之間設(shè)有修磨墊圈15，所述套筒5與磨頭體2之間設(shè)有O型密封圈。
[0041]實施例三
[0042]一種磨頭機構(gòu)的全靜壓背錐式高速主軸是本發(fā)明的實施例之三，本實施例三與實施例二所不同之處在于:所述套筒5的兩端裝設(shè)有壓蓋17，所述壓蓋17與銅軸承腔4之間設(shè)有壓緊墊圈18，壓蓋17與套筒5通過螺釘固定連接，所述錐套筒3與壓蓋17之間裝設(shè)有螺母41，所述螺母41用于緊固錐套筒3，所述錐軸段上的套筒5邊緣套裝有蓋圈19，蓋圈19與磨頭體2通過螺釘固定連接，所述壓蓋17與主軸體I的接觸處還設(shè)有密封結(jié)構(gòu)20。
[0043]實施例四
[0044]一種磨頭機構(gòu)的全靜壓背錐式高速主軸是本發(fā)明的實施例之四，本實施例四與實施例三所不同之處在于:所述砂輪裝置21包括砂輪壓板22、砂輪定位卡盤23、砂輪罩殼24和砂輪25，所述砂輪定位卡盤23套裝在主軸體I上，一側(cè)面靠近內(nèi)部有螺母的壓蓋17，另一側(cè)面的階梯面裝有砂輪25，端面與套裝在主軸體I上的砂輪壓板22通過螺釘固定連接，砂輪壓板22的外端還設(shè)有一螺母41，加強固定，所述砂輪25、砂輪定位卡盤23和砂輪壓板22外部套設(shè)有砂輪罩殼24，所述砂輪罩殼24 —側(cè)面貼合在磨頭體2和套筒5的側(cè)面上，且通過螺釘固定到套筒5端面上，另一側(cè)面上焊接有罩殼蓋42。
[0045]實施例五
[0046]—種磨頭機構(gòu)的全靜壓背錐式高速主軸是本發(fā)明的實施例之五，本實施例五與實施例四所不同之處在于:電機裝置26包括電機轉(zhuǎn)子27、電機定子28和電機罩29,所述磨頭體2與電機裝置26通過卡裝在蓋圈19上的連接盤30連接在一起，所述連接盤30上面與磨頭體2固定連接，下面與電機罩29固定連接，所述電機定子28卡裝在電機罩29中間設(shè)置的卡槽內(nèi)，并與主軸體I過盈配合，所述電機轉(zhuǎn)子27裝設(shè)在電機定子28的內(nèi)部，電機轉(zhuǎn)子27靠近磨頭體2 —端的主軸體I上套裝有轉(zhuǎn)子前墊套31，另一端套裝有固定螺母41，靠近固定螺母41的主軸體I的軸段上裝設(shè)有調(diào)心球軸承23，與軸肩的連接處設(shè)有擋圈33，所述軸承23上套設(shè)有軸承座34，所述軸承座34與電機罩29通過螺釘固定連接，軸承座34上設(shè)置有油杯35，油杯3的進油口 10直接與軸承座34與軸承23之間的間隙相通，軸承座34的外端面的主軸體I上套設(shè)有軸承壓蓋36，軸承壓蓋36與軸承座34固定連接，所述電機裝置26的尾座上設(shè)置有與主軸體I連接的擋圈33，擋圈33上的主軸體I軸段套裝有散熱風(fēng)扇37，形成一個完整的電主軸體I。
[0047]實施例六
[0048]一種磨頭機構(gòu)的全靜壓背錐式高速主軸是本發(fā)明的實施例之六，本實施例六與實施例五所不同之處在于:所述磨頭體2上端還設(shè)置有連接絲母座38，所述連接絲母座38與磨頭體2通過螺釘40固定連接，所述連接絲母座38設(shè)置有與磨床連接的通孔39。
[0049]實施例七
[0050]一種磨頭機構(gòu)的全靜壓背錐式高速主軸的裝配工藝，其步驟為:
[0051]S1.清洗所有零部件；
[0052]S2.將電機轉(zhuǎn)子、錐軸套安裝至主軸上對主軸進行動平衡測試，不平衡量不得大于lg.cm
[0053]S3.將套筒放置于熱烘箱以100攝氏度烘烤2小時；
[0054]S4.將銅軸承腔放置于冷凍箱以零下5攝氏度冷凍2小時；
[0055]S5.將套筒和銅軸承腔取出，將銅軸承腔壓入套筒，壓入時保持銅軸承腔的進油孔和回油孔位置與套筒上通油孔保持一致；
[0056]S6.使用鏟刮工裝，將主軸體套入套筒上的銅軸承腔內(nèi)，將錐軸套裝入主軸體，擰緊尾部螺母，前后同時旋轉(zhuǎn)主軸體，刮研處理后的銅軸承腔錐度和主軸錐度的貼合面積在95%以上；對銅軸承腔和主軸錐軸配合部分進行鏟刮處理，直到貼合面積達90%以上；
[0057]S7.將套筒安裝至磨頭體內(nèi)，將進油孔和回油孔對準(zhǔn)磨頭體上部孔位，安裝時不得壓壞套筒外部的O型密封圈；
[0058]S8.將主軸體和銅軸承腔內(nèi)部清洗干凈，將主軸體裝入銅軸承腔內(nèi)，并安裝尾部錐軸套，安裝錐軸套時先測量主軸前后間隙，使用測量間隙對修磨墊圈進行磨削加工，尺寸一致后將修磨墊圈裝入錐軸套前端，保證主軸前后間隙為0.03mm ；
[0059]S9.將液壓油接入磨頭體的管接頭上；
[0060]S10.將千分表放置在主軸前端和主軸尾端，打開液壓站開關(guān)打入液壓油，使得主軸在液壓支撐中可以用手輕松旋轉(zhuǎn)，同時檢查千分表測出主軸旋轉(zhuǎn)跳動，如果跳動不合格，取出修磨墊圈進行微量修磨，旋轉(zhuǎn)跳動在0.002mm之內(nèi)為合格；
[0061]Sll.安裝前后油封壓蓋，并擰緊螺母和柱頭螺釘；
[0062]S12.將定子安裝至磨頭體尾部,調(diào)整定子與轉(zhuǎn)子間隙為0.3mm ;
[0063]S13.安裝定子尾部端蓋和散熱風(fēng)扇；
[0064]S14.將千分表放置在主軸前端，通液壓油，電機通電測試，測試主軸前端跳動在
0.002mm之內(nèi)為合格，I小時后測試溫升保持在40-45攝氏度為合格。
[0065]S15.完成主軸在磨頭機構(gòu)上的裝配。[0066]本發(fā)明的前后帶錐度的主軸在銅軸承腔內(nèi)旋轉(zhuǎn)，前后的錐套和錐軸段配合可以保證主軸擁有很好的軸向和徑向的控制力，保證主軸的旋轉(zhuǎn)精度，旋轉(zhuǎn)時主軸和軸承腔始終有充足的油膜進行潤滑，可以保證主軸有良好的回轉(zhuǎn)精度，同時油膜的摩擦系數(shù)很低，主軸不會有任何損耗，同時油膜有冷卻和吸震的效果，主軸旋轉(zhuǎn)時噪音很低；本發(fā)明的主軸設(shè)計成前后帶有錐度，可以使整根主軸獲得較大的剛性，在磨削使可以保證主軸徑向跳動在0.003之內(nèi)，前后軸向竄動在0.005之內(nèi)，整根主軸前后錐軸部分浸潤在油壓之中，主軸磨損極小，液壓摩擦系數(shù)在0.005，大大降低了電機的帶動功率；本發(fā)明的主軸維修極為方便，維修時只需要拆開檢查錐度內(nèi)腔是否有磨損，如有磨損對前后銅套進行刮研即可，同時通過調(diào)節(jié)配磨墊圈厚度，調(diào)整前后竄動間隙即可。
[0067]顯然，本發(fā)明的上述實施例僅僅是為清楚地說明本發(fā)明所作的舉例，而并非是對本發(fā)明的實施方式的限定。對于所屬領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在上述說明的基礎(chǔ)上還可以做出其它不同形式的變化或變動。這里無法對所有的實施方式予以窮舉。凡是屬于本發(fā)明的技術(shù)方案所引伸出的顯而易見的變化或變動仍處于本發(fā)明的保護范圍之列。
【權(quán)利要求】
1.一種磨頭機構(gòu)的全靜壓背錐式高速主軸，包括主軸體、磨頭體、砂輪裝置和電機裝置，所述砂輪裝置裝設(shè)在主軸體的前端，與主軸體配合連接，所述電機裝置裝設(shè)在主軸體的后端，與主軸體配合連接，所述磨頭體套設(shè)在主軸體中部，且分別與電機裝置和砂輪裝置固定連接，其特征在于:所述主軸體的前端靠近砂輪裝置處套設(shè)有錐軸套，與錐軸套配合設(shè)置的有前銅軸承腔，靠近電機裝置處的主軸體上的錐形軸段配合設(shè)置有后銅軸承腔，主軸體的外部還套設(shè)一套筒，所述銅軸承腔位于套筒的兩端，所述套筒位于磨頭體和主軸體中間，且與主軸體形成一空隙。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種磨頭機構(gòu)的全靜壓背錐式高速主軸，其特征在于:所述銅軸承腔的內(nèi)部開有四個等分的扇形油槽，油腔內(nèi)開0.8_毛細節(jié)流孔，所述銅軸承腔與錐套筒和錐形軸段之間形成一油膜腔，所述套筒上開設(shè)有油槽和通油孔，所述通油孔設(shè)置在油槽的兩端，且分別與前后銅軸承腔上的節(jié)流孔相通，所述磨頭體上設(shè)置有與套筒的油槽相通的進油口，所述進油口上裝設(shè)有管接頭，所述銅軸承腔上還開設(shè)有環(huán)形回油槽，通過套筒上開設(shè)的徑向孔與磨頭體上開設(shè)的回油口想通，所述銅軸承腔與主軸體錐度之間設(shè)有修磨墊圈，所述套筒與磨頭體之間設(shè)有O型密封圈。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的一種磨頭機構(gòu)的全靜壓背錐式高速主軸，其特征在于:所述套筒的兩端裝設(shè)有壓蓋，所述壓蓋與銅軸承腔之間設(shè)有壓緊墊圈，壓蓋與套筒通過螺釘固定連接，所述錐套筒與壓蓋之間裝設(shè)有螺母，所述螺母用于緊固錐套筒，所述錐軸段上的套筒邊緣套裝有蓋圈，蓋圈與磨頭體通過螺釘固定連接，所述壓蓋與主軸體的接觸處還設(shè)有密封結(jié)構(gòu)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的一種磨頭機構(gòu)的全靜壓背錐式高速主軸，其特征在于:所述砂輪裝置包括砂輪壓板、砂輪定位卡盤、砂輪罩殼和砂輪，所述砂輪定位卡盤套裝在主軸體上，一側(cè)面靠近內(nèi)部有螺母的壓蓋，另一側(cè)面的階梯面裝有砂輪，端面與套裝在主軸體上的砂輪壓板通過螺釘固定連接，砂輪壓板的外端還設(shè)有一螺母，加強固定，所述砂輪、砂輪定位卡盤和砂輪壓板外部套設(shè)有砂輪罩殼，所述砂輪罩殼一側(cè)面貼合在磨頭體和套筒的側(cè)面上，且通過螺釘固定到套筒端面上，另一側(cè)面上焊接有罩殼蓋。
5.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的一種磨頭機構(gòu)的全靜壓背錐式高速主軸，其特征在于:電機裝置包括電機轉(zhuǎn)子、電機定子和電機罩，所述磨頭體與電機裝置通過卡裝在蓋圈上的連接盤連接在一起，所述連接盤上面與磨頭體固定連接，下面與電機罩固定連接，所述電機定子卡裝在電機罩中間設(shè)置的卡槽內(nèi)，并與主軸體過盈配合，所述電機轉(zhuǎn)子裝設(shè)在電機定子的內(nèi)部，電機轉(zhuǎn)子靠近磨頭體一端的主軸體上套裝有轉(zhuǎn)子前墊套，另一端套裝有固定螺母，靠近固定螺母的主軸體的軸段上裝設(shè)有軸承，與軸肩的連接處設(shè)有擋圈，所述軸承上套設(shè)有軸承座，所述軸承座與電機罩通過螺釘固定連接，軸承座上設(shè)置有油杯，油杯的進油口直接與軸承座與軸承之間的間隙相通，軸承座的外端面的主軸體上套設(shè)有軸承壓蓋，軸承壓蓋與軸承座固定連接，所述電機裝置的尾座上設(shè)置有與主軸體固定連接的擋圈，擋圈上的主軸體軸段套裝有散熱風(fēng)扇，形成一個完整的電主軸體。
6.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的一種磨頭機構(gòu)的全靜壓背錐式高速主軸，其特征在于:所述磨頭體上端還設(shè)置有連接絲母座，所述連接絲母座與磨頭體通過螺釘固定連接，所述連接絲母座設(shè)置有與磨床連接的通孔。
7.一種磨頭機構(gòu)的全靜壓背錐式高速主軸的裝配工藝，其特征在于，其步驟為:S1.清洗所有零部件；S2.將電機轉(zhuǎn)子、錐軸套安裝至主軸上對主軸進行動平衡測試，不平衡量不得大于.lg.cmS3.將套筒放置于熱烘箱以100攝氏度烘烤2小時；S4.將銅軸承腔放置于冷凍箱以零下5攝氏度冷凍2小時；S5.將套筒和銅軸承腔取出，將銅軸承腔壓入套筒；S6.使用鏟刮工裝，將主軸體套入套筒上的銅軸承腔內(nèi)，將錐軸套裝入主軸體，擰緊尾部螺母，前后同時旋轉(zhuǎn)主軸體，對銅軸承腔進行鏟刮處理；S7.將套筒安裝至磨頭體內(nèi)，將進油孔和回油孔對準(zhǔn)磨頭體上部孔位，安裝時不得壓壞套筒外部的O型密封圈；S8.將主軸體和銅軸承腔內(nèi) 部清洗干凈，將主軸體裝入銅軸承腔內(nèi)，并安裝尾部錐軸套，安裝錐軸套時先測量主軸前后間隙，使用測量間隙對修磨墊圈進行磨削加工，尺寸一致后將修磨墊圈裝入錐軸套前端，保證主軸前后間隙為0.03mm ；S9.將液壓油接入磨頭體的管接頭上； S10.將千分表放置在主軸前端和主軸尾端，打開液壓站開關(guān)打入液壓油，使得主軸在液壓支撐中可以用手輕松旋轉(zhuǎn)，同時檢查千分表測出主軸旋轉(zhuǎn)跳動，如果跳動不合格，取出修磨墊圈進行微量修磨，旋轉(zhuǎn)跳動在0.002mm之內(nèi)為合格； S11.安裝前后油封壓蓋，并擰緊螺母和柱頭螺釘； S12.將定子安裝至磨頭體尾部，調(diào)整定子與轉(zhuǎn)子間隙為0.3mm ； S13.安裝定子尾部端蓋和散熱風(fēng)扇； S14.將千分表放置在主軸前端，通液壓油，電機通電測試，測試主軸前端跳動在.0.002mm之內(nèi)為合格，I小時后測試溫升保持在40-45攝氏度為合格； S15.完成主軸在磨頭機構(gòu)上的裝配。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的一種磨頭機構(gòu)的全靜壓背錐式高速主軸的裝配工藝，其特征在于:所述S5，壓入時保持銅軸承腔的進油孔和回油孔位置與套筒上通油孔保持一致。
9.根據(jù)權(quán)利要求7所述的一種磨頭機構(gòu)的全靜壓背錐式高速主軸的裝配工藝，其特征在于:刮研處理后的銅軸承腔錐度和主軸錐度的貼合面積在95%以上。
【文檔編號】B23P21/00GK103978426SQ201410223476
【公開日】2014年8月13日 申請日期:2014年5月23日 優(yōu)先權(quán)日:2014年5月23日
【發(fā)明者】顧青龍, 楊敏明, 方順來, 方恒 申請人:浙江勤龍機械科技股份有限公司