專利名稱：靜壓軸承主軸裝置和磨床的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種主軸裝置，尤其涉及一種靜壓軸承主軸裝置和磨床。
背景技術：
眾所周知，主軸裝置時機床的重要組成部件，其主要包括主軸、軸承及支撐主軸和軸承的軸套等。對于高速精密數控機床來說，其對零件的加工精度很大程度上取決于主軸裝置的精度，只有在保證主軸裝置的精度后才可能生產出加工精度較高的零件。目前，常見的主軸裝置通常是在軸套的內孔兩端設置滾動軸承，然后將滾動軸承套接在主軸上，從而利用滾動軸承對主軸起到定位的作用，保證主軸裝置的精度。但隨著主軸裝置的使用時間增加，主軸與滾動軸承之間會發(fā)生一定的磨損，主軸與滾動軸承之間產生一定的間隙，從而使得主軸在回轉時發(fā)生徑向跳動，進而導致主軸裝置的精度下降，并最終導致零件的加工精度的下降。為了保證零件的加工精度，只能將主軸裝置整體進行更換或將其拆解進行維修，費時費力，同時也使得設備的維護成本較高，間接的導致了零件加工成本的增加。

發(fā)明內容
本發(fā)明的目的在于提供一種靜壓軸承主軸裝置，其有效地避免了主軸與軸承和軸套之間發(fā)生磨損。本發(fā)明的目的還在于提供一種磨床，其有效地避免了主軸與軸承和軸套之間發(fā)生磨損。本發(fā)明提供的一種靜壓軸承主軸裝置，包括主軸和軸套，所述主軸放置在所述軸套的內孔內，所述內孔沿所述主軸的軸向方向的兩端均設置有靜壓軸承，且所述靜壓軸承套接在所述主軸的外壁上；所述軸套沿所述主軸的軸向方向的兩端均設置有密封端蓋，且所述主軸的端部伸出至所述密封端蓋的外側；所述主軸的外壁與所述軸套的內壁形成有第一空腔；所述靜壓軸承的內壁上形成有多個凹槽，且多個所述凹槽圍繞所述主軸呈環(huán)形均布?？蛇x的，所述凹槽沿垂直于所述主軸的軸線方向的截面呈扇形?？蛇x的，所述凹槽沿垂直于所述主軸的軸線方向的截面呈弧形?？蛇x的，所述凹槽的數量為四個?？蛇x的，所述主軸上位于兩個所述靜壓軸承之間處形成有抵靠凸起，所述靜壓軸承與所述抵靠凸起相抵靠?？蛇x的，還包括外殼，所述軸套設置在所述外殼內，且所述主軸的端部伸出至所述外殼的外側；所述外殼與所述軸套之間形成有第二空腔。
可選的，還包括冷卻液注入裝置，所述外殼上設置有注入口和排出口，所述冷卻液注入裝置通過管道與所述注入口相連。可選的，還包括散熱箱，所述排出口通過管道與所述散熱箱相連，所述散熱箱通過管道與所述冷卻液注入裝置相連。本發(fā)明提供的一種磨床，包括砂輪、主軸裝置和驅動裝置，所述主軸裝置為上述靜壓軸承主軸裝置中的任一種，所述主軸的一端與所述砂輪連接，所述主軸的另一端與所述驅動裝置連接?？蛇x的，所述主軸通過傳動裝置與所述驅動裝置相連。與現有技術相比，本發(fā)明提供的靜壓軸承主軸裝置，其通過向主軸的外壁與軸套的內壁形成第一空腔內，以及靜壓軸承的內壁上形成的多個凹槽內注入高壓潤滑油，利用潤滑油的高壓使得主軸處于懸浮狀態(tài)，從而使得主軸在旋轉時不與軸套和靜壓軸承之間發(fā)生接觸，有效地防止了主軸與軸承和軸套之間發(fā)生磨損，提高了靜壓軸承主軸裝置的精度，保證了加工的精度。同時，潤滑油還可對主軸與軸承和軸套之前起到潤滑、冷卻的作用。在進一步的技術方案中，所述凹槽沿垂直于主軸的軸線方向的截面呈弧形，便于采用偏心工藝加工凹槽，從而保證多個凹槽等深。在進一步的技術方案中，在主軸上形成有抵靠凸起，且抵靠凸起與兩端的靜壓軸承相抵靠，利用靜壓軸承對主軸起到抵靠、限位的作用，防止主軸在軸套內發(fā)生軸向躥動，進一步提高靜壓軸承主軸裝置的精度，保證了加工的精度。在進一步的技術方案中，利用在軸套外設置外殼，并在外殼與軸套之間形成第二空腔，從而在第二空腔注入冷卻液，利用冷卻液對軸套以及軸套內的靜壓軸承和主軸進行降溫，避免軸套、靜壓軸承和主軸發(fā)生熱變形，進一步保證了靜壓軸承主軸裝置的精度。在進一步的技術方案中，在外殼上設置有注入口和排出口，利用冷卻液注入裝置將冷卻液注入到第二空腔內，同時還可利用排出口將第二空腔內的冷卻液排出，便于冷卻液的注入和排出，操作簡單。在進一步的技術方案中，利用散熱箱可將從排出口排出的冷卻液進行回收，并利用散熱箱對其進行散熱降溫，然后再將散熱降溫后的冷卻液送回至冷卻液注入裝置內，從而實現冷卻液的循環(huán)利用。與現有技術相比，本發(fā)明提供的磨床，其通過向主軸的外壁與軸套的內壁形成第一空腔內，以及靜壓軸承的內壁上形成的多個凹槽內注入高壓潤滑油，利用潤滑油的高壓使得主軸處于懸浮狀態(tài)，從而使得主軸在旋轉時不與軸套和靜壓軸承之間發(fā)生接觸，有效地防止了主軸與靜壓軸承和軸套之間發(fā)生磨損，提高了靜壓軸承主軸裝置的精度，保證了加工的精度。在進一步的技術方案中，主軸通過傳動裝置與驅動裝置相連，實現了靜壓軸承主軸裝置與驅動裝置的分開設置，便于日常的保養(yǎng)、維護。


為了更清楚地說明本發(fā)明具體實施方式
或現有技術中的技術方案，下面將對具體實施方式
或現有技術描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖是本發(fā)明的一些實施方式，對于本領域普通技術人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動的前提下，還可以根據這些附圖獲得其它的附圖。圖1為本發(fā)明實施例提供的靜壓軸承主軸裝置的結構示意圖；圖2為圖1中的A-A剖視圖；圖3為本發(fā)明實施例提供的靜壓軸承主軸裝置中一種靜壓軸承截面示意圖；圖4為本發(fā)明實施例提供的靜壓軸承主軸裝置中另一種靜壓軸承截面示意圖。

:1-主軸，11-抵靠凸起；2-軸套，21-內孔；3-靜壓軸承，31-凹槽；4-密封端蓋；5_第一空腔；6_外殼；7_第二空腔。
具體實施例方式為使本發(fā)明的目的、技術方案和優(yōu)點更加清楚，下面將對本發(fā)明的技術方案進行清楚、完整的描述，基于本發(fā)明中的具體實施方式
，本領域普通技術人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動的前提下所得到的所有其它實施方式，都屬于本發(fā)明所保護的范圍。實施例一:如圖1至圖4所示，本實施例中提供的靜壓軸承主軸裝置，包括主軸I和軸套2，主軸I放置在軸套2的內孔21內，內孔21沿主軸I的軸向方向的兩端均設置有靜壓軸承3，且靜壓軸承3套接在主軸I的外壁上；軸套2沿主軸I的軸向方向的兩端均設置有密封端蓋4，且主軸I的端部伸出至密封端蓋4的外側；主軸I的外壁與軸套2的內壁形成有第一空腔5 ;靜壓軸承3的內壁上形成有多個凹槽31，且多個凹槽31圍繞主軸I呈環(huán)形均布。使用時，向主軸I的外壁與軸套2的內壁形成第一空腔5內，以及靜壓軸承3的內壁上形成的多個凹槽31內注入高壓潤滑油，高壓潤滑油在第一空腔5內將主軸I頂起，同時高壓潤滑油在多個凹槽31內將主軸I頂起，并使得主軸I的外壁與靜壓軸承3的內壁以及軸套2的內壁脫離，從而使得主軸I處于懸浮狀態(tài)，同時高壓潤滑油在靜壓軸承3的內壁與主軸I的外壁之間的間隙內形成潤滑油薄膜。此時，主軸I旋轉便不會與軸套2和靜壓軸承3之間發(fā)生接觸，主軸I與靜壓軸承3和軸套2之間不會發(fā)生磨損，進而提高了靜壓軸承主軸裝置的精度，保證了零件的加工精度；進一步的，減少了因主軸1、靜壓軸承3和軸套2因磨損而對靜壓軸承主軸裝置進行的保養(yǎng)、維護次數，提高了工作效率。進一步的，潤滑油還可對主軸I與軸承和軸套2之前起到潤滑、冷卻的作用。本實施例中，為了便于在靜壓軸承3的內壁上開設凹槽31，如圖1所示，可將凹槽31沿主軸I的軸線方向開設成長條形，且如圖3所示，凹槽31沿垂直于主軸I的軸線方向的截面呈扇形。本實施例中，由于靜壓軸承3的內壁上開設的凹槽31內需注入高壓潤滑油，從而將主軸I頂起，因此開設的凹槽31的深度會對凹槽31內潤滑油的壓力產生影響，因此需保證多個凹槽31的深度相等，從而使得多個呈環(huán)形均布的凹槽31內的潤滑油對主軸I壓力均相等，為了便于凹槽31的等深加工，如圖4所示，可使凹槽31沿垂直于主軸I的軸線方向的截面呈弧形，這樣一來可以用簡單的偏心工藝便可加工出靜壓軸承3的內壁上的凹槽31，且能夠很好的保證加工出來的多個凹槽31深度相等，從而克服了等深凹槽31的加工難的問題。同時利用多個等深的凹槽31可以保證對主軸I施以的壓力相等，進一步保證主軸I旋轉時的精度，從而提高零件的加工精度。進一步優(yōu)選的，靜壓軸承3的內壁開設的凹槽31的數量優(yōu)選為四個，這樣可以在保證四個凹槽31內的高壓潤滑油對主軸I起到較好的懸浮支撐作用的同時，降低靜壓軸承3的加工難度。本實施例中，由于主軸I的軸向竄動也是影響靜壓軸承主軸裝置的精度的重要因素。主軸I的軸向竄動即主軸I在加工時，在軸套2內沿軸線方向發(fā)生移動，從而導致靜壓軸承主軸裝置的精度下降。為此，如圖1所示，可在主軸I上位于兩個靜壓軸承3之間處形成有抵靠凸起11，兩個靜壓軸承3位于內孔21內的端面分別與抵靠凸起11相抵靠。其利用靜壓軸承3對主軸I起到抵靠、限位的作用，防止主軸I在軸套2內發(fā)生軸向躥動，進一步提高靜壓軸承主軸裝置的精度，保證了加工的精度。本實施例中，由于在加工零件時，主軸I需要告訴旋轉，為此會產生較大的熱能，并且會使得主軸1、靜壓軸承3以及軸套2的溫度升高，如果不能及時的對主軸1、靜壓軸承3以及軸套2采取降溫措施，當溫度達到一定數值后，主軸1、靜壓軸承3以及軸套2會發(fā)生一定的熱變形，從而亦會影響到靜壓軸承主軸裝置的精度。為此，本實施例中還包括外殼6，軸套2設置在外殼6內，且主軸I的端部伸出至外殼6的外側；且外殼6與軸套2之間形成有第二空腔7。使用時，可向外殼6與軸套2之間形成的第二空腔7內注入冷卻液，利用冷卻液對軸套2進行降溫，并與靜壓軸承3和主軸I形成熱交換，從而實現對軸套2、靜壓軸承3和主軸I降溫處理，避免軸套2、靜壓軸承3和主軸I發(fā)生熱變形，進一步保證了靜壓軸承主軸裝置的精度。本實施例中，為了便于向第二空腔7內注入冷卻液，可設置冷卻液注入裝置，并在外殼6上設置有注入口和排出口，將冷卻液注入裝置通過管道與注入口相連。使用時只需利用冷卻液注入裝置將冷卻液通過注入口注入到第二空腔7內，還可利用排出口將升溫后的冷卻液排放，便于冷卻液的注入和排出，操作簡單。進一步的，為了實現冷卻液的循環(huán)利用，還可設置有散熱箱，排出口通過管道與散熱箱相連，散熱箱通過管道與冷卻液注入裝置相連。使用時，利用冷卻液注入裝置將冷卻液通過注入口注入到第二空腔7內，然后第二空腔7內升溫后的冷卻液通過排出口排放至散熱箱內，并在散熱箱內進行散熱，同時將散熱后的冷卻液再次利用冷卻液注入裝置將冷卻液通過注入口注入到第二空腔7內，從而實現冷卻液的循環(huán)利用。上述冷卻液優(yōu)選為水。實施例二:本實施例中提供的磨床，其主要包括砂輪、主軸裝置和驅動裝置，主軸裝置為上述實施例一中所述的靜壓軸承主軸裝置的任一種，靜壓軸承主軸裝置中的主軸I的一端與砂輪連接，主軸I的另一端與驅動裝置連接。其通過向主軸I的外壁與軸套2的內壁形成第一空腔5內，以及靜壓軸承3的內壁上形成的多個凹槽31內注入高壓潤滑油，利用潤滑油的高壓使得主軸I處于懸浮狀態(tài)，從而使得主軸I在旋轉時不與軸套2和靜壓軸承3之間發(fā)生接觸，有效地防止了主軸I與軸承和軸套2之間發(fā)生磨損，提高了靜壓軸承主軸裝置的精度，進而提高了磨床的加工精度。本實施例中，為了便于靜壓軸承主軸裝置的安裝以及日常的維護和修理，可將主軸I通過傳動裝置與驅動裝置相連。從而實現機械、電器部分進行分離，便于拆裝，便于日常的保養(yǎng)、維護。需說明的是，上述實施例二中只是給出將靜壓軸承主軸裝置用于磨床的實施方式，但不應只局限于此。實施例一提供的靜壓軸承主軸裝置還可用于各種高精度、高速度的磨床，例如外圓磨床、平面磨床、內圓磨床；除此之外，還可用于數控車床、數控鏜床等需要各種高剛度、高回轉精度的主軸裝置的機加工設備當中。最后應說明的是:以上實施方式及實施例僅用以說明本發(fā)明的技術方案，而非對其限制；盡管參照前述實施方式及實施例對本發(fā)明進行了詳細的說明，本領域的普通技術人員應當理解:其依然可以對前述實施方式或實施例所記載的技術方案進行修改，或者對其中部分技術特征進行等同替換；而這些修改或者替換，并不使相應技術方案的本質脫離本發(fā)明實施方式或實施例技術方案的精神和范圍。
權利要求
1.一種靜壓軸承主軸裝置，其特征在于，包括主軸和軸套，所述主軸放置在所述軸套的內孔內，所述內孔沿所述主軸的軸向方向的兩端均設置有靜壓軸承，且所述靜壓軸承套接在所述主軸的外壁上； 所述軸套沿所述主軸的軸向方向的兩端均設置有密封端蓋，且所述主軸的端部伸出至所述密封端蓋的外側； 所述主軸的外壁與所述軸套的內壁形成有第一空腔； 所述靜壓軸承的內壁上形成有多個凹槽，且多個所述凹槽圍繞所述主軸呈環(huán)形均布。
2.根據權利要求1所述的靜壓軸承主軸裝置，其特征在于，所述凹槽沿垂直于所述主軸的軸線方向的截面呈扇形。
3.根據權利要求1所述的靜壓軸承主軸裝置，其特征在于，所述凹槽沿垂直于所述主軸的軸線方向的截面呈弧形。
4.根據權利要求1至3任一項所述的靜壓軸承主軸裝置，其特征在于，所述凹槽的數量為四個。
5.根據權利要求1至3任一項所述的靜壓軸承主軸裝置，其特征在于，所述主軸上位于兩個所述靜壓軸承之間處形成有抵靠凸起，所述靜壓軸承與所述抵靠凸起相抵靠。
6.根據權利要求1至3任一項所述的靜壓軸承主軸裝置，其特征在于，還包括外殼，所述軸套設置在所述外殼內，且所述主軸的端部伸出至所述外殼的外側； 所述外殼與所述軸套之間形成有第二空腔。
7.根據權利要求6所述的靜壓軸承主軸裝置，其特征在于，還包括冷卻液注入裝置，所述外殼上設置有注入口和排出口，所述冷卻液注入裝置通過管道與所述注入口相連。
8.根據權利要求7所述的靜壓軸承主軸裝置，其特征在于，還包括散熱箱，所述排出口通過管道與所述散熱箱相連，所述散熱箱通過管道與所述冷卻液注入裝置相連。
9.一種磨床，包括砂輪、主軸裝置和驅動裝置，其特征在于，所述主軸裝置為上述權利要求I至8任一項的靜壓軸承主軸裝置，所述主軸的一端與所述砂輪連接，所述主軸的另一端與所述驅動裝置連接。
10.根據權利要求9所述的磨床，其特征在于，所述主軸通過傳動裝置與所述驅動裝置相連。
全文摘要
本發(fā)明提供一種靜壓軸承主軸裝置，包括主軸和軸套，主軸放置在軸套的內孔內，內孔的兩端均設置有靜壓軸承，且靜壓軸承套接在主軸的外壁上；軸套沿主軸的軸向方向的兩端均設置有密封端蓋，且主軸的端部伸出至密封端蓋的外側；主軸的外壁與軸套的內壁形成有第一空腔；靜壓軸承的內壁上形成有多個凹槽，且多個凹槽圍繞主軸呈環(huán)形均布；其通過向主軸的外壁與軸套的內壁形成第一空腔內，以及靜壓軸承的內壁上形成的多個凹槽內注入高壓潤滑油，利用潤滑油的高壓使得主軸處于懸浮狀態(tài)，從而有效地防止了主軸與軸承和軸套之間發(fā)生磨損；本發(fā)明還提供一種磨床，其采用上述靜壓軸承主軸裝置，從而有效地防止了主軸與軸承和軸套之間發(fā)生磨損。
文檔編號B24B27/00GK103100972SQ20131001230
公開日2013年5月15日 申請日期2013年1月14日 優(yōu)先權日2013年1月14日
發(fā)明者蔣文華 申請人:柳州市冠升機械有限責任公司