氣浮主軸的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本實(shí)用新型設(shè)及機(jī)床加工，特別設(shè)及一種采用氣體驅(qū)動(dòng)的氣浮主軸。
【背景技術(shù)】
[0002] 機(jī)床加工中，利用主軸帶動(dòng)刀具旋轉(zhuǎn)W對(duì)工件進(jìn)行加工。氣浮主軸利用氣浮軸承 支撐屯、軸，并在氣浮軸承與屯、軸之間形成一層氣膜，使高速旋轉(zhuǎn)的屯、軸和靜止的氣浮軸承 避免直接接觸，W避免屯、軸因其與軸承之間的摩擦導(dǎo)致的磨損，使屯、軸平穩(wěn)運(yùn)行，進(jìn)而提高 主軸的加工精度?，F(xiàn)有的氣浮主軸通過內(nèi)置電機(jī)，W電機(jī)驅(qū)動(dòng)屯、軸旋轉(zhuǎn)，從而獲得具有高轉(zhuǎn) 速的主軸。然而，該種氣浮主軸，其結(jié)構(gòu)復(fù)雜，且存在電機(jī)的發(fā)熱及老化問題，導(dǎo)致維護(hù)成本 較高。 【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0003] 鑒于上述內(nèi)容，有必要提供一種結(jié)構(gòu)簡單，維護(hù)成本較低，且能夠獲得高轉(zhuǎn)速的氣 浮主軸。
[0004] 一種氣浮主軸，其包括同軸設(shè)置的屯、軸、軸套、殼體及軸承蓋，該殼體固定套設(shè)于 該軸套上，該軸承蓋設(shè)置于該殼體的一端，該軸套、該殼體W及該軸承蓋共同形成一個(gè)收容 空間，該屯、軸活動(dòng)地收容于該收容空間中。該屯、軸鄰近該軸承蓋的一端的周緣形成有多個(gè) 弧形槽，該軸承蓋上貫通開設(shè)有與該收容空間相連通的多個(gè)傾斜孔，每個(gè)傾斜孔的位置與 相應(yīng)的弧形槽的位置相對(duì)應(yīng)，經(jīng)由該多個(gè)傾斜孔吹向該多個(gè)弧形槽的氣體，能夠驅(qū)動(dòng)該屯、 軸在該收容空間中轉(zhuǎn)動(dòng)。 陽〇化]進(jìn)一步地，該軸套的周壁上貫通開設(shè)有與該收容空間相連通的多個(gè)徑向氣浮孔， 該殼體上開設(shè)有與該多個(gè)徑向氣浮孔相連通的進(jìn)氣連通孔，該軸承蓋上貫通開設(shè)有與該進(jìn) 氣連通孔相連通的進(jìn)氣孔；當(dāng)外部氣體由該進(jìn)氣孔經(jīng)由該多個(gè)徑向氣浮孔進(jìn)入該收容空間 后，該屯、軸能夠在該外部氣體的作用下懸浮于該收容空間中。
[0006] 進(jìn)一步地，該屯、軸包括桿體部及裝設(shè)于該桿體部一端的驅(qū)動(dòng)部，該多個(gè)弧形槽形 成于該驅(qū)動(dòng)部的周緣，該軸套套設(shè)于該桿體部上并整體位于該驅(qū)動(dòng)部的一側(cè)，該軸套上開 設(shè)有與該進(jìn)氣連通孔及該收容空間相連通并鄰近該驅(qū)動(dòng)部的多個(gè)第一軸向氣浮孔，該軸承 蓋上貫通開設(shè)有與該收容空間相連通的多個(gè)第二軸向氣浮孔。
[0007] 進(jìn)一步地，該軸承蓋背離該屯、軸的一端凹設(shè)形成有環(huán)形通氣槽W及環(huán)繞該通氣槽 設(shè)置的接氣槽，該多個(gè)第二軸向氣浮孔開設(shè)于該通氣槽的底部，該多個(gè)傾斜孔開設(shè)于該接 氣槽的底部。
[0008] 進(jìn)一步地，該氣浮主軸還包括蓋設(shè)于該軸承蓋背離該屯、軸一端的第一端蓋，該第 一端蓋上開設(shè)有與該通氣槽及該進(jìn)氣孔相連通的第一接氣孔W及與該接氣槽相連通的第 二接氣孔。
[0009] 進(jìn)一步地，該第一接氣孔包括相互連通的第一接氣部與第二接氣部，該第一接氣 部與該通氣槽相連通，該第二接氣部與該進(jìn)氣孔相連通。
[0010] 進(jìn)一步地，該軸套的外表面凹設(shè)形成有沿其中屯、軸線方向間隔設(shè)置的多個(gè)環(huán)形 槽、連通該多個(gè)環(huán)形槽的連接槽、W及位于相鄰兩個(gè)環(huán)形槽之間的多個(gè)容氣槽，該多個(gè)容氣 槽與該多個(gè)環(huán)形槽中鄰近該軸套的一個(gè)環(huán)形槽相連通，該進(jìn)氣連通孔與該多個(gè)容氣槽中的 一個(gè)容氣槽相連通，該多個(gè)徑向氣浮孔開設(shè)于該多個(gè)環(huán)形槽的底部。
[0011] 進(jìn)一步地，該氣浮主軸還包括夾設(shè)于該殼體與該軸承蓋之間的調(diào)整環(huán)，該調(diào)整環(huán) 開設(shè)有用于連通該進(jìn)氣孔與該進(jìn)氣連通孔的通孔。
[0012] 進(jìn)一步地，該氣浮主軸還包括裝設(shè)于該殼體背離該軸承蓋一端的第二端蓋，該第 二端蓋貫通開設(shè)有穿設(shè)孔，該屯、軸遠(yuǎn)離該軸承蓋的一端活動(dòng)地穿過該穿設(shè)孔，該第二端蓋 還于該穿設(shè)孔的側(cè)壁上形成與該穿設(shè)孔相連通的容氣槽，該軸套上開設(shè)有與該收容空間及 該容氣槽相連通的第一排氣孔。
[0013] 進(jìn)一步地，該第二端蓋鄰近該殼體的一端凹設(shè)形成有環(huán)繞該穿設(shè)孔的排氣槽，該 殼體鄰近該軸承蓋的一側(cè)凹設(shè)形成有連通槽，并于該連通槽的底部貫通該殼體鄰近該第 二端蓋一端開設(shè)多個(gè)第一排氣連通孔，該殼體還貫通其相對(duì)兩端開設(shè)有多個(gè)第二排氣連通 孔，該多個(gè)第一排氣連通孔與該多個(gè)第二排氣連通孔分別與該排氣槽相連通，該軸套上還 開設(shè)有連通該收容空間與該連通槽的第二排氣孔，該殼體的周緣開設(shè)有與相應(yīng)的第二排氣 連通孔相連通的多個(gè)缺口。
[0014] 本實(shí)用新型的氣浮主軸，通過設(shè)置在軸承蓋上的多個(gè)傾斜孔W及形成于屯、軸上的 多個(gè)弧形槽的配合，經(jīng)由傾斜孔吹向弧形槽的氣體驅(qū)動(dòng)屯、軸轉(zhuǎn)動(dòng)，使屯、軸能夠在氣體的驅(qū) 動(dòng)下獲得高的轉(zhuǎn)速并運(yùn)行平穩(wěn)，同時(shí)簡化了整個(gè)氣浮主軸的結(jié)構(gòu)。
【附圖說明】
[0015] 圖1為本實(shí)用新型實(shí)施方式的氣浮主軸的立體示意圖，所述氣浮主軸包括軸套、 殼體及第二端蓋。
[0016] 圖2為圖1所示氣浮主軸的分解示意圖。
[0017] 圖3為圖1所示氣浮主軸沿另一視角的分解示意圖。 陽01引 圖4為圖3所示區(qū)域IV的放大示意圖。
[0019] 圖5為圖1所示氣浮主軸的立體剖視示意圖。
[0020] 圖6為圖5所示區(qū)域VI-VI的放大示意圖。
[0021] 圖7為圖1所示氣浮主軸沿VII-VII的剖視示意圖。
[0022] 圖8為圖1所示氣浮主軸的軸套、殼體及第二端蓋組裝后的立體剖視示意圖。
[0023] 主要元件符號(hào)說明
[0024]

[00巧]如下【具體實(shí)施方式】將結(jié)合上述附圖進(jìn)一活動(dòng)步說明本實(shí)用新型。
【具體實(shí)施方式】
[00%] 下面將結(jié)合本實(shí)用新型實(shí)施方式中的附圖，對(duì)本實(shí)用新型實(shí)施方式中的技術(shù)方案 進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實(shí)施方式僅僅是本實(shí)用新型一部分實(shí)施方式，而不 是全部的實(shí)施方式。基于本實(shí)用新型中的實(shí)施方式，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造 性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其他實(shí)施方式，都屬于本實(shí)用新型保護(hù)的范圍。
[0027] 需要說明的是，當(dāng)一個(gè)組件被認(rèn)為是"設(shè)置于"或"裝設(shè)于"另一個(gè)組件，它可W是 直接設(shè)置在另一個(gè)組件上或者可能同時(shí)存在居中組件。當(dāng)一個(gè)組件被認(rèn)為是"位于"或"穿 出"另一個(gè)組件"外"時(shí)，指的是一個(gè)組件位于另一個(gè)組件的外部。本文所使用的術(shù)語"徑 向"、"軸向"W及類似的表述只是為了說明的目的。
[0028] 除非另有定義，本文所使用的所有的技術(shù)和科學(xué)術(shù)語與屬于本實(shí)用新型的技術(shù)領(lǐng) 域的技術(shù)人員通常理解的含義相同。本文中在本實(shí)用新型的說明書中所使用的術(shù)語只是為 了描述具體的實(shí)施方式的目的，不是旨在于限制本實(shí)用新型。本文所使用的術(shù)語"及/或" 包括一個(gè)或多個(gè)相關(guān)的所列項(xiàng)目的任意的和所有的組合。
[0029] 請一并參閱圖1、圖2及圖7,本實(shí)施方式的氣浮主軸100包括同軸設(shè)置的屯、軸10、 軸套20、殼體30、調(diào)整環(huán)40、軸承蓋50、第一端蓋70及第二端蓋60。殼體30固定套設(shè)于軸 套20上。調(diào)整環(huán)40固定裝設(shè)于殼體30的一端。軸承蓋50封蓋調(diào)整環(huán)40背離殼體30的 一端。第一端蓋70疊設(shè)于軸承蓋50背離調(diào)整環(huán)40的一側(cè)。第二端蓋60封蓋軸套20及 殼體30遠(yuǎn)離調(diào)整環(huán)40的同一端。軸套20的內(nèi)表面、調(diào)整環(huán)40的內(nèi)表面、軸承蓋50的端 面W及第二端蓋60的內(nèi)表面共同形成收容空間80。屯、軸10活動(dòng)地收容于收容空間中，且 屯、軸10的一端活動(dòng)穿出第二端蓋60外。
[0030] 請一并參閱圖2及圖3,屯、軸10包括同軸設(shè)置的桿體部12與驅(qū)動(dòng)部14。桿體部 12大致為圓柱桿狀。驅(qū)動(dòng)部14大致為圓盤狀，其位于桿體部12的一端，且驅(qū)動(dòng)部14的直 徑大于桿體部12的直徑。驅(qū)動(dòng)部14的周緣形成有多個(gè)弧形槽142。每個(gè)弧形槽142由驅(qū) 動(dòng)部14鄰近調(diào)整環(huán)40的一端延伸至其遠(yuǎn)離調(diào)整環(huán)40的另一端。本實(shí)施方式中，多個(gè)弧形 槽142的彎曲方向沿順時(shí)針方向排列，即當(dāng)將驅(qū)動(dòng)部14的周緣切斷并展開，使多個(gè)弧形槽 142位于同一平面時(shí)，多個(gè)弧形槽142沿同一方向彎曲。本實(shí)施方式中，多個(gè)弧形槽142環(huán) 繞沿驅(qū)動(dòng)部14的周緣均勻間隔設(shè)置。
[0031] 軸套20大致為中空套筒狀，其套設(shè)于桿體部12上并整體位于驅(qū)動(dòng)部14的一側(cè)。 軸套20的內(nèi)表面與桿體部12的外表面間隔預(yù)設(shè)距離，且軸套20鄰近驅(qū)動(dòng)部14的端面與 驅(qū)動(dòng)部14間隔預(yù)設(shè)距離。軸套20鄰近驅(qū)動(dòng)部14的一端徑向凸伸形成有凸緣22。軸套20 的外表面凹設(shè)形成有環(huán)繞其周緣延伸并沿其中屯、軸線方向間隔設(shè)置的多個(gè)環(huán)形槽24、連通 多個(gè)環(huán)形槽24的連接槽26、W及與鄰近凸緣22的一個(gè)環(huán)形槽24相連通并位于相鄰兩個(gè)環(huán) 形槽24之間的多個(gè)容氣槽28。本實(shí)施方式中，軸套20具有沿其中屯、軸線均勻間隔設(shè)置四 個(gè)環(huán)形槽24,連接槽26沿與軸套20的中屯、軸線相平行的方向延伸。每個(gè)環(huán)形槽24的底面 貫通軸套20的內(nèi)表面開設(shè)有多個(gè)徑向氣浮孔242 (參圖7)，且該多個(gè)徑向氣浮孔242環(huán)繞 軸套20的中屯、軸均勻分布。每個(gè)容氣槽28鄰近凸緣22 -側(cè)的側(cè)面貫通軸套20具有凸緣 22的一端的端面開設(shè)有第一軸向氣浮孔282 (參圖4)。軸套20的內(nèi)表面貫通其遠(yuǎn)離凸緣 22 -端的端面開設(shè)有第一排氣孔254 (參圖8)。第一排氣孔254大致為L形。軸套20鄰 近凸緣22-端的外表面貫通其內(nèi)表面開設(shè)有第二排氣孔252 (參圖8)。本實(shí)施方式中，每 個(gè)徑向氣浮孔242的孔徑相同。
[0032] 殼體30大致為中空套筒狀，其固定套設(shè)于軸套20上。本實(shí)施方式中，殼體30通 過定位銷（圖未示)固定于軸套20上?？蒞理解，殼體30還可通過過盈配合W與軸套20連 接。本實(shí)施方式中，殼體30的高度與軸套20的高度大致相等(參圖7)。殼體30鄰近凸緣 22的一端凹設(shè)形成有環(huán)行連通槽32。連通槽32的橫截面大致為臺(tái)階狀。連通槽32的底 面與凸緣22間隔預(yù)設(shè)距離，且第二排氣孔252與連通槽32相連通(參圖8)。連通槽32的 底面開設(shè)有貫通殼體30遠(yuǎn)離凸緣22的一端，且環(huán)繞殼體30的中屯、軸線間隔設(shè)置的多個(gè)第 一排氣連通孔34。殼體30具有連通槽32的一端開設(shè)有貫通其另一端的多個(gè)第二排氣連通 孔36,W及貫通其內(nèi)表面的進(jìn)氣連通孔38。本實(shí)施方式中，多個(gè)第一排氣連通孔34的中屯、 點(diǎn)與多個(gè)第二排氣連通孔36的中屯、點(diǎn)的連線形成一個(gè)虛擬的圓，W使多個(gè)第一排氣連通 孔34及多個(gè)第二排氣連通孔36能夠通過設(shè)置于第二端蓋60上的一個(gè)圓環(huán)相連通。進(jìn)氣 連通孔38大致為L形，其與一個(gè)容氣槽28相連通。
[0033] 調(diào)整環(huán)40套設(shè)于驅(qū)動(dòng)部14上，并與殼體30具有排氣槽32的一