一種氣浮高速電主軸的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種氣浮高速電主軸，它是利用高速底切削原理對(duì)鎂鋁合金進(jìn)行精密加工的電主軸，該電主軸上設(shè)置有水循環(huán)冷卻的主軸主體，設(shè)置有水循環(huán)冷卻的空氣軸承及止推軸承，設(shè)置有能自動(dòng)卸掉刀具的轉(zhuǎn)子芯，設(shè)置有能自動(dòng)卸掉刀具裝置的氣缸，在主軸主體中裝有整體式的空氣軸承，在空氣軸承及定子間有轉(zhuǎn)子芯，氣缸中的推刀機(jī)構(gòu)設(shè)置在轉(zhuǎn)子芯中，不會(huì)隨轉(zhuǎn)子芯旋轉(zhuǎn)時(shí)一起旋轉(zhuǎn)，減少了主軸的旋轉(zhuǎn)時(shí)的偏重，確保主軸壽命，降低了主軸加工難度，便于生產(chǎn)。
【專利說明】
一種氣浮高速電主軸
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本發(fā)明涉及機(jī)械加工的設(shè)備，具體地說是涉及一種用于鎂鋁合金精密加工的氣浮高速電主軸?！颈尘凹夹g(shù)】
[0002]在現(xiàn)有技術(shù)中，氣浮電主軸用主軸組件采用的是鋁水套，結(jié)構(gòu)復(fù)雜，不利于散熱， 在使用過程中，產(chǎn)品易變形，主軸使用不穩(wěn)定?？諝廨S承采用分體結(jié)構(gòu)，這樣降低了軸承加工精度，軸承外圓沒有開設(shè)環(huán)形冷卻水道、易發(fā)熱、內(nèi)部溫度高、容易造成主軸卡死。
【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)中的不足，本發(fā)明要解決的技術(shù)問題在于提供了一種氣浮高速電主軸。
[0004]為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明通過以下方案來實(shí)現(xiàn):一種氣浮高速電主軸，該電主軸包括主軸主體組件、氣缸組件、空氣軸承、轉(zhuǎn)子組件，轉(zhuǎn)子組件包括轉(zhuǎn)子軸芯，空氣軸承法蘭面上設(shè)有定距環(huán)，定距環(huán)上設(shè)有推力軸承，所述空氣軸承后端設(shè)有電機(jī)線圈，在所述空氣軸承中裝有轉(zhuǎn)子軸芯，所述轉(zhuǎn)子軸芯前端裝有夾頭，所述主軸主體組件上固定有換刀用的氣缸組件，在空氣軸承、推力軸承、主軸主體組件中設(shè)有冷卻水道。
[0005]進(jìn)一步的，所述空氣軸承的軸承頂部設(shè)置有法蘭，法蘭下部設(shè)置有軸體，所述軸體設(shè)有徑向空氣供給通道，所述軸體內(nèi)設(shè)有與徑向空氣供給通道的空氣排氣通道，所述軸體上下設(shè)有冷卻水道;所述軸體上的徑向空氣供給通道、冷卻水道及空氣排氣通道均設(shè)有環(huán)形密封圈；所述法蘭上設(shè)置有按一定距離均勻分布十個(gè)平行于軸向的空氣供給通道;軸體靠近法蘭底部的供氣環(huán)形通道與法蘭面上的空氣通道相通;在軸承的外圓設(shè)有八排進(jìn)氣通道，在徑向進(jìn)氣通道內(nèi)設(shè)有節(jié)流塞。
[0006]進(jìn)一步的，所述主軸主體組件設(shè)置有內(nèi)膽，該內(nèi)膽外圓設(shè)有螺旋冷卻水道，螺旋冷卻水道經(jīng)過空氣軸承時(shí)與空氣軸承外圓的冷卻水道相通，主軸主體組件的內(nèi)膽上的冷卻水道通過主軸主體上的外套密封，在主軸主體組件上的冷卻水道與空氣軸承冷卻水道、止推軸承上的冷卻水道形成回路;在主軸主體組件的內(nèi)膽上設(shè)有進(jìn)氣孔，進(jìn)氣孔與空氣軸承外圓的進(jìn)氣孔相通。
[0007]進(jìn)一步的，所述轉(zhuǎn)子軸芯內(nèi)裝有包柄主體、蝶形彈簧、固定塊、夾頭，在包柄主體外圓設(shè)有潤滑油槽。
[0008]進(jìn)一步的，所述氣缸組件包括氣缸蓋、上氣缸分隔片、下氣缸分隔片、氣缸蓋，所述氣缸蓋和上氣缸分隔片形成腔室，所述上氣缸分隔片與下氣缸分隔片形成腔室，在兩個(gè)腔室內(nèi)分別設(shè)置有一個(gè)活塞，分別是上活塞、下活塞，在上氣缸分隔片、下氣缸分隔片中端面設(shè)有排氣槽，上活塞與上氣缸分隔片之間設(shè)有密封圈，下活塞與下氣缸分隔片之間設(shè)有密封圈，氣缸蓋與上活塞之間設(shè)有密封圈，在下活塞的中心處下端裝設(shè)置有推桿，上活塞上設(shè)置有圓孔，螺桿穿過該圓孔與推桿連接，推桿中心開有小孔，氣缸蓋外圓設(shè)有螺紋，氣缸蓋通過螺紋與背蓋連接，在氣缸蓋的上端面中心處，設(shè)置有第二進(jìn)氣孔，該第二進(jìn)氣孔連通上活塞與氣缸蓋形成的空腔，所述背蓋與下氣缸分隔片之間設(shè)置有第一密封圈。
[0009]進(jìn)一步的，所述推桿上套有回位彈簧，所述回位彈簧一端頂在推桿的直角凸臺(tái)上， 另一端頂在背蓋內(nèi)端面上，所述背蓋上設(shè)有第一進(jìn)氣孔，第一進(jìn)氣孔與主軸主體組件上的內(nèi)膽進(jìn)氣孔連接，所述背蓋側(cè)面開有冷卻水進(jìn)水孔及冷卻水出水孔，冷卻水進(jìn)水孔及冷卻水出水孔與主軸主體組件的內(nèi)膽上的進(jìn)水孔、出水孔相通，在背蓋側(cè)面設(shè)有第一排氣孔及電源接頭，排氣孔及電源接頭均與主軸主體組件相對(duì)應(yīng)的位置連接，在背蓋中間與推桿接觸位置裝有無油軸承。
[0010]相對(duì)于現(xiàn)有技術(shù)，本發(fā)明的有益效果是:1.為減小高速下空氣摩擦對(duì)空氣軸承精度的影響，對(duì)軸承進(jìn)行直接冷卻；2.工作時(shí)接通冷卻液，對(duì)止推軸承、空氣軸承及整個(gè)主軸進(jìn)行冷卻，強(qiáng)行帶走電機(jī)及空氣摩擦產(chǎn)生的熱量，降低了主軸使用過程中整體的發(fā)熱，保證了主軸使用過程中的穩(wěn)定性；3.保證主軸加工時(shí)足夠的承載力和剛性，空氣軸承采用整體式結(jié)構(gòu)，并且空氣軸承采用八排支撐設(shè)計(jì)，每個(gè)環(huán)形面上設(shè)有10個(gè)節(jié)流孔設(shè)計(jì)；4.在空氣軸承端面上設(shè)有的節(jié)流孔，與靠近軸承法蘭端的徑向節(jié)流孔形成夾角，減少了端面節(jié)流孔與徑向節(jié)流孔產(chǎn)生氣體紊流，避免了轉(zhuǎn)子芯在高速旋轉(zhuǎn)過程中不穩(wěn)定性；5.轉(zhuǎn)子芯中的包柄組件采用一體式，確保主軸頻繁換刀過程中的穩(wěn)定性；6.該主軸在高頻變頻器控制下，轉(zhuǎn)速可達(dá)到125000RPM，在現(xiàn)有的主軸中能滿足高速切削加工。
[0011]本發(fā)明涉及一種氣浮高速電主軸，它是利用高速底切削原理對(duì)鎂鋁合金進(jìn)行精密加工的電主軸，它公開了有水循環(huán)冷卻的主軸主體，有水循環(huán)冷卻的空氣軸承及止推軸承， 有能自動(dòng)卸掉刀具的轉(zhuǎn)子芯，有能自動(dòng)卸掉刀具裝置的氣缸，在主軸主體中裝有整體式的空氣軸承，在空氣軸承及定子間有轉(zhuǎn)子芯，氣缸中的推刀機(jī)構(gòu)設(shè)置在轉(zhuǎn)子芯中，不會(huì)隨轉(zhuǎn)子芯旋轉(zhuǎn)時(shí)一起旋轉(zhuǎn)，減少了主軸的旋轉(zhuǎn)時(shí)的偏重，確保主軸壽命，降低了主軸加工難度，便于生產(chǎn)?！靖綀D說明】[〇〇12]圖1為本發(fā)明氣浮高速電主軸剖視圖。
[0013]圖2為本發(fā)明氣浮高速電主軸進(jìn)氣通道示意圖。
[0014]圖3為本發(fā)明氣浮高速電主軸進(jìn)氣通道示意圖。
[0015]圖4為本發(fā)明內(nèi)膽示意圖。
[0016]圖5為本發(fā)明氣缸組件結(jié)構(gòu)示意圖。[〇〇17]圖6為本發(fā)明背蓋結(jié)構(gòu)示意圖。[〇〇18]附圖中標(biāo)記:主軸主體組件1、內(nèi)膽2、空氣軸承3、防塵蓋4、定距環(huán)5、動(dòng)力板6、轉(zhuǎn)子軸芯7、電機(jī)轉(zhuǎn)子8、電機(jī)定子9、軸承節(jié)流孔10、進(jìn)氣通道12、第一排氣孔13、轉(zhuǎn)子組件14、空氣供給通道15、空氣排氣通道16、螺旋冷卻水道17、氣缸組件18、第二進(jìn)氣孔181、氣缸蓋 182、上氣缸分隔片183、下氣缸分隔片184、推桿185、無油軸承186、回位彈簧187、下活塞 189、第一密封圈188、上活塞190、螺桿191、第一進(jìn)氣孔192、冷卻水進(jìn)水孔193、冷卻水出水孔194、第一排氣孔195、電源接頭196?！揪唧w實(shí)施方式】
[0019]下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例進(jìn)行詳細(xì)闡述，以使本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)和特征能更易于被本領(lǐng)域技術(shù)人員理解，從而對(duì)本發(fā)明的保護(hù)范圍做出更為清楚明確的界定。
[0020]請(qǐng)參照附圖1?3，本發(fā)明的一種氣浮高速電主軸，該電主軸包括主軸主體組件1、氣缸組件18、空氣軸承3、轉(zhuǎn)子組件14,所述轉(zhuǎn)子組件14包括轉(zhuǎn)子軸芯7,空氣軸承3法蘭面上設(shè)有定距環(huán)5,定距環(huán)5上設(shè)有推力軸承，所述空氣軸承3后端設(shè)有電機(jī)線圈，在所述空氣軸承3 中裝有轉(zhuǎn)子軸芯7,所述轉(zhuǎn)子軸芯7前端裝有夾頭，所述主軸主體組件上固定有換刀用的氣缸組件18,在空氣軸承、推力軸承、主軸主體組件中設(shè)有冷卻水道。所述空氣軸承3的軸承頂部設(shè)置有法蘭，法蘭下部設(shè)置有軸體，所述軸體設(shè)有徑向空氣供給通道，所述軸體內(nèi)設(shè)有與徑向空氣供給通道的空氣排氣通道16,所述軸體上下設(shè)有冷卻水道;所述軸體上的徑向空氣供給通道、冷卻水道及空氣排氣通道均設(shè)有環(huán)形密封圈；所述法蘭上設(shè)置有按一定距離均勻分布十個(gè)平行于軸向的空氣供給通道15;軸體靠近法蘭底部的供氣環(huán)形通道與法蘭面上的空氣通道相通;在軸承的外圓設(shè)有八排進(jìn)氣通道12,在徑向進(jìn)氣通道內(nèi)設(shè)有節(jié)流塞。所述內(nèi)膽2下端蓋有防塵蓋4,防塵蓋4內(nèi)側(cè)面設(shè)置有一塊動(dòng)力板6,所述動(dòng)力板6設(shè)置在轉(zhuǎn)子軸芯7的下端面;所述轉(zhuǎn)子軸芯7上端側(cè)壁上套有電機(jī)轉(zhuǎn)子8,電機(jī)轉(zhuǎn)子8外側(cè)壁上套有電機(jī)定子9;所述空氣軸承3上設(shè)置有軸承節(jié)流孔10、第一排氣孔13,所述轉(zhuǎn)子軸芯7如圖4所示，所述主軸主體組件設(shè)置有內(nèi)膽2,該內(nèi)膽2外圓設(shè)有螺旋冷卻水道17,螺旋冷卻水道17經(jīng)過空氣軸承時(shí)與空氣軸承外圓的冷卻水道相通，主軸主體組件的內(nèi)膽上的冷卻水道通過主軸主體上的外套密封，在主軸主體組件上的冷卻水道與空氣軸承冷卻水道、 止推軸承上的冷卻水道形成回路;在主軸主體組件的內(nèi)膽2上設(shè)有進(jìn)氣孔，進(jìn)氣孔與空氣軸承外圓的進(jìn)氣孔相通。所述轉(zhuǎn)子軸芯7內(nèi)裝有包柄主體、蝶形彈簧、固定塊、夾頭，在包柄主體外圓設(shè)有潤滑油槽。
[0021]如圖5?6所示，所述氣缸組件18包括氣缸蓋、上氣缸分隔片183、下氣缸分隔片184、 氣缸蓋182,所述氣缸蓋182和上氣缸分隔片183形成腔室，所述上氣缸分隔片183與下氣缸分隔片184形成腔室，在兩個(gè)腔室內(nèi)分別設(shè)置有一個(gè)活塞，分別是上活塞190、下活塞189,在上氣缸分隔片183、下氣缸分隔片184中端面設(shè)有排氣槽，上活塞與上氣缸分隔片之間設(shè)有密封圈，下活塞與下氣缸分隔片之間設(shè)有密封圈，氣缸蓋182與上活塞190之間設(shè)有密封圈， 在下活塞的中心處下端裝設(shè)置有推桿185,上活塞上設(shè)置有圓孔，螺桿191穿過該圓孔與推桿185連接，推桿185中心開有小孔，氣缸蓋182外圓設(shè)有螺紋，氣缸蓋通過螺紋與背蓋19連接，在氣缸蓋的上端面中心處，設(shè)置有第二進(jìn)氣孔181，該第二進(jìn)氣孔181連通上活塞190與氣缸蓋182形成的空腔。所述背蓋19與下氣缸分隔片184之間設(shè)置有第一密封圈188,所述推桿185上套有回位彈簧187,所述回位彈簧187—端頂在推桿185的直角凸臺(tái)上，另一端頂在背蓋19內(nèi)端面上。所述背蓋19上設(shè)有第一進(jìn)氣孔192,第一進(jìn)氣孔192與主軸主體組件上的內(nèi)膽2進(jìn)氣孔連接，所述背蓋19側(cè)面開有冷卻水進(jìn)水孔193及冷卻水出水孔194,冷卻水進(jìn)水孔193及冷卻水出水孔194與主軸主體組件的內(nèi)膽2上的進(jìn)水孔、出水孔相通，在背蓋19側(cè)面設(shè)有第一排氣孔195及電源接頭196,排氣孔及電源接頭均與主軸主體組件相對(duì)應(yīng)的位置連接，在背蓋19中間與推桿接觸位置裝有無油軸承186。
[0022]本發(fā)明氣浮高速電主軸，它是利用高速底切削原理對(duì)鎂鋁合金進(jìn)行精密加工的電主軸，它公開了有水循環(huán)冷卻的主軸主體，有水循環(huán)冷卻的空氣軸承及止推軸承，有能自動(dòng)卸掉刀具的轉(zhuǎn)子芯，有能自動(dòng)卸掉刀具裝置的氣缸，在主軸主體中裝有整體式的空氣軸承， 在空氣軸承及定子間有轉(zhuǎn)子芯，氣缸中的推刀機(jī)構(gòu)設(shè)置在轉(zhuǎn)子芯中，不會(huì)隨轉(zhuǎn)子芯旋轉(zhuǎn)時(shí)一起旋轉(zhuǎn)，減少了主軸的旋轉(zhuǎn)時(shí)的偏重，確保主軸壽命，降低了主軸加工難度，便于生產(chǎn)。
[0023]以上所述僅為本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式，并非因此限制本發(fā)明的專利范圍，凡是利用本發(fā)明說明書及附圖內(nèi)容所作的等效結(jié)構(gòu)或等效流程變換，或直接或間接運(yùn)用在其它相關(guān)的技術(shù)領(lǐng)域，均同理包括在本發(fā)明的專利保護(hù)范圍內(nèi)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種氣浮高速電主軸，其特征在于:該電主軸包括主軸主體組件、氣缸組件、空氣軸 承、轉(zhuǎn)子組件，轉(zhuǎn)子組件包括轉(zhuǎn)子軸芯，空氣軸承設(shè)置有法蘭面，在該法蘭面上設(shè)有定距環(huán)， 定距環(huán)上設(shè)有推力軸承，所述空氣軸承后端設(shè)有電機(jī)線圈，在所述空氣軸承中裝有轉(zhuǎn)子軸 芯，所述轉(zhuǎn)子軸芯前端裝有夾頭，所述主軸主體組件上固定有換刀用的氣缸組件，在空氣軸 承、推力軸承、主軸主體組件中設(shè)有冷卻水道。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種氣浮電主軸，其特征在于:所述空氣軸承的軸承頂部設(shè)置 有法蘭，法蘭下部設(shè)置有軸體，所述軸體設(shè)有徑向空氣供給通道，所述軸體內(nèi)設(shè)有與徑向空 氣供給通道的空氣排氣通道，所述軸體上下設(shè)有冷卻水道;所述軸體上的徑向空氣供給通 道、冷卻水道及空氣排氣通道均設(shè)有環(huán)形密封圈；所述法蘭上設(shè)置有按一定距離均勻分布 十個(gè)平行于軸向的空氣供給通道;軸體靠近法蘭底部的供氣環(huán)形通道與法蘭面上的空氣通 道相通;在軸承的外圓設(shè)有八排進(jìn)氣通道，在徑向進(jìn)氣通道內(nèi)設(shè)有節(jié)流塞。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種氣浮電主軸，其特征在于:所述主軸主體組件設(shè)置有內(nèi) 膽，該內(nèi)膽外圓設(shè)有螺旋冷卻水道，螺旋冷卻水道經(jīng)過空氣軸承時(shí)與空氣軸承外圓的冷卻 水道相通，主軸主體組件的內(nèi)膽上的冷卻水道通過主軸主體上的外套密封，在主軸主體組 件上的冷卻水道與空氣軸承冷卻水道、止推軸承上的冷卻水道形成回路;在主軸主體組件 的內(nèi)膽上設(shè)有進(jìn)氣孔，進(jìn)氣孔與空氣軸承外圓的進(jìn)氣孔相通。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種氣浮電主軸，其特征在于:所述轉(zhuǎn)子軸芯內(nèi)裝有包柄主 體、蝶形彈簧、固定塊、夾頭，在包柄主體外圓設(shè)有潤滑油槽。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種氣浮電主軸，其特征在于:所述氣缸組件包括氣缸蓋、上 氣缸分隔片、下氣缸分隔片、氣缸蓋，所述氣缸蓋和上氣缸分隔片形成腔室，所述上氣缸分 隔片與下氣缸分隔片形成腔室，在兩個(gè)腔室內(nèi)分別設(shè)置有一個(gè)活塞，分別是上活塞、下活 塞，在上氣缸分隔片、下氣缸分隔片中端面設(shè)有排氣槽，上活塞與上氣缸分隔片之間設(shè)有密 封圈，下活塞與下氣缸分隔片之間設(shè)有密封圈，氣缸蓋與上活塞之間設(shè)有密封圈，在下活塞 的中心處下端裝設(shè)置有推桿，上活塞上設(shè)置有圓孔，螺桿穿過該圓孔與推桿連接，推桿中心 開有小孔，氣缸蓋外圓設(shè)有螺紋，氣缸蓋通過螺紋與背蓋連接，在氣缸蓋的上端面中心處， 設(shè)置有第二進(jìn)氣孔，該第二進(jìn)氣孔連通上活塞與氣缸蓋形成的空腔，所述背蓋與下氣缸分 隔片之間設(shè)置有第一密封圈。6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種氣浮電主軸，其特征在于:所述推桿上套有回位彈簧，所 述回位彈簧一端頂在推桿的直角凸臺(tái)上，另一端頂在背蓋內(nèi)端面上，所述背蓋上設(shè)有第一 進(jìn)氣孔，第一進(jìn)氣孔與主軸主體組件上的內(nèi)膽進(jìn)氣孔連接，所述背蓋側(cè)面開有冷卻水進(jìn)水 孔及冷卻水出水孔，冷卻水進(jìn)水孔及冷卻水出水孔與主軸主體組件的內(nèi)膽上的進(jìn)水孔、出 水孔相通，在背蓋側(cè)面設(shè)有第一排氣孔及電源接頭，排氣孔及電源接頭均與主軸主體組件 相對(duì)應(yīng)的位置連接，在背蓋中間與推桿接觸位置裝有無油軸承。
【文檔編號(hào)】B23B19/02GK105945308SQ201610428534
【公開日】2016年9月21日
【申請(qǐng)日】2016年6月17日
【發(fā)明人】唐良偉, 楊丹群, 農(nóng)乃昌, 李存杰
【申請(qǐng)人】深圳市愛貝科精密機(jī)械有限公司