專利名稱：一種氣浮主軸的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種利用流體力學(xué)的作用而使工件能平穩(wěn)的處于非接觸式的可旋轉(zhuǎn) 裝置，具體是一種氣浮主軸。
背景技術(shù)：
目前，精密儀器上使用最多的是利用流體力學(xué)使被測工件或測量用的傳感器類可 動，通過氣浮類的可旋轉(zhuǎn)結(jié)構(gòu)，憑借氣體的浮力使可動部件旋轉(zhuǎn)，并保持平穩(wěn)。近年來隨著 科技技術(shù)及先進生產(chǎn)工藝的應(yīng)用，相應(yīng)的問題隨之而來，因為氣源的不穩(wěn)定、氣浮力量的不 足等因素就限制了對物體的承載量。

發(fā)明內(nèi)容
為克服現(xiàn)有技術(shù)中存在的承載量有限的不足，本發(fā)明提出了一種氣浮主軸。本發(fā)明包括由載物平臺及上端蓋板、主軸、下端蓋板組成的可轉(zhuǎn)動軸體；由外套和 內(nèi)套組成的軸套套裝在軸體上；在內(nèi)套的內(nèi)表面及端面均布有兩圈共12個噴嘴，并且各噴 嘴的噴氣口位于內(nèi)套表面；內(nèi)套中的氣路與噴嘴連通；其特征在于；位于內(nèi)套兩端端面內(nèi) 圈的噴嘴與位于內(nèi)套兩端端面外圈的噴嘴的位置相互交錯。所述的氣室是由位于內(nèi)套兩端端面的噴嘴的端面低于內(nèi)套兩端端面0.02mm形 成，或者是在噴嘴的端面中心加工處直徑為3mm 6mm的深度為0. 01 0. 05mm的凹面形 成。本發(fā)明為氣浮主軸增加了氣室，使得氣浮主軸的精密測量儀器測量工作時，不受 氣源的影響和被測部件重量的限制，擴大了被測物的重量范圍，并且提高了儀器的可靠性。 實驗證明，某型大承載圓度儀的承載量由260Kg提高至500Kg，將承載力有效提高了 30% 40%，最高提高50%。本發(fā)明適用于圓度-波紋度測量儀、齒輪測量中心、圓柱度測量儀等高精度機械 加工機床、高精密儀器測量的系統(tǒng)。


圖1為整套氣浮軸的剖視圖。圖2為氣室的成形結(jié)構(gòu)圖。圖3為主軸去除了測量平臺后的俯視圖。圖4為實施例2 實施例6所述噴嘴的結(jié)構(gòu)示意圖。圖中1.測量平臺 2.上端蓋板 3.氣路4.外套 5.內(nèi)套6.主軸7.噴嘴8.下端蓋板 9.噴氣口 10.氣室10
具體實施例方式實施例一3
本實施例是應(yīng)用于Y901200D大承載圓度-波紋度儀的的大承載氣浮主軸。包括 主軸6、上端蓋板2、下端蓋板8和軸套部件。主軸6的兩端連接有上端蓋板2和下端蓋板8。由外套4與內(nèi)套5組成的軸套被 套裝在主軸6上，并且主軸與軸套之間間隙配合。載物平臺1位于上端板2上方，與上端板 2上表面固定連接。主軸部件的下端與電機連接。在外套4與內(nèi)套5間有相通的氣路，氣路 的布置采用現(xiàn)有技術(shù)。在各氣路的終端嵌裝有噴嘴7。如圖1所示，在內(nèi)套5兩端端面上各有兩組環(huán)形均勻分布的噴嘴7，并且兩組噴嘴 7的中心至內(nèi)套5中心的距離不同，形成了內(nèi)圈噴嘴和外圈噴嘴，并且內(nèi)圈噴嘴和外圈噴嘴 的位置相互錯開。本實施例中，每組有六個噴嘴7，如圖3所示。如圖2所示。各噴嘴7的噴氣口位于內(nèi)套5表面，并且位于內(nèi)套5兩端端面上的 噴嘴7端面低于內(nèi)套5的端面0. 02mm。當(dāng)上端蓋板2和下端蓋板8與主軸6連接后，上端 蓋板2和下端蓋板8與內(nèi)套5配合，在各噴嘴7的端面處形成了間隙，該間隙即為氣室10。使用時，載物平臺上放置一直徑彡1200mm，承載力小于500Kg的軸承套圈。當(dāng)有壓 力的空氣通過外套4中的氣路進入內(nèi)套5中，并通過內(nèi)套5流通進噴嘴7中后，在內(nèi)套5與 主軸6之間；內(nèi)套5與上端蓋板2之間的氣室10、內(nèi)套5與下端蓋板8之間的氣室形成氣 膜，使的主軸6及與其固連的上端蓋板2和下端蓋板8浮起，主軸在外力的作用下開始旋轉(zhuǎn) 運動，經(jīng)過對軸承套圈進行包括偏心度和水平度的調(diào)整，實現(xiàn)測量軸承套圈圓度、波紋度的 目的。實施例二本實施例是應(yīng)用于Y9030D圓度-波紋度儀的氣浮主軸。包括主軸6、上端蓋板2、 下端蓋板8和軸套部件。主軸6的兩端連接有上端蓋板2和下端蓋板8。由外套4與內(nèi)套5組成的軸套被 套裝在主軸6上，并且主軸與軸套之間間隙配合。載物平臺1位于上端板2上方，與上端板 2上表面固定連接。主軸部件的下端與電機連接。在外套4與內(nèi)套5間有相通的氣路，氣路 的布置采用現(xiàn)有技術(shù)。在各氣路的終端嵌裝有噴嘴7。如圖1所示，在內(nèi)套5兩端端面上各有兩組環(huán)形均勻分布的噴嘴7，并且兩組噴嘴 7的中心至內(nèi)套5中心的距離不同，形成了內(nèi)圈噴嘴和外圈噴嘴，并且內(nèi)圈噴嘴和外圈噴嘴 的位置相互錯開。本實施例中，每組有六個噴嘴7，如圖3所示。如圖2所示。各噴嘴7的噴氣口位于內(nèi)套5表面，并且噴嘴7的氣流出口處端面 中心加工有直徑為4mm，深度為0. 03mm的凹面。當(dāng)上端蓋板2和下端蓋板8與主軸6連接 后，上端蓋板2和下端蓋板8與內(nèi)套5配合，在各噴嘴7的端面處形成了間隙，該間隙即為 氣室10。使用時，載物平臺上放置一直徑彡240mm，承載力小于200Kg的回轉(zhuǎn)體工件。當(dāng)有 壓力的空氣通過外套4中的氣路進入內(nèi)套5中，并通過內(nèi)套5流通進噴嘴7中后，在內(nèi)套5 與主軸6之間；內(nèi)套5與上端蓋板2之間的氣室10、內(nèi)套5與下端蓋板8之間的氣室形成 氣膜，使的主軸6及與其固連的上端蓋板2和下端蓋板8浮起，主軸在外力的作用下開始旋 轉(zhuǎn)運動，經(jīng)過對回轉(zhuǎn)體工件進行包括偏心度和水平度的調(diào)整，實現(xiàn)測量回轉(zhuǎn)體工件圓度、波 紋度等參數(shù)的目的。實施例三
本實施例是應(yīng)用于DY300圓柱度測量儀氣浮主軸。包括主軸6、上端蓋板2、下端 蓋板8和軸套部件。主軸6的兩端連接有上端蓋板2和下端蓋板8。由外套4與內(nèi)套5組成的軸套被 套裝在主軸6上，并且主軸與軸套之間間隙配合。載物平臺1位于上端板2上方，與上端板 2上表面固定連接。主軸部件的下端與電機連接。在外套4與內(nèi)套5間有相通的氣路，氣路 的布置采用現(xiàn)有技術(shù)。在各氣路的終端嵌裝有噴嘴7。如圖1所示，在內(nèi)套5兩端端面上各有兩組環(huán)形均勻分布的噴嘴7，并且兩組噴嘴 7的中心至內(nèi)套5中心的距離不同，形成了內(nèi)圈噴嘴和外圈噴嘴，并且內(nèi)圈噴嘴和外圈噴嘴 的位置相互錯開。本實施例中，每組有六個噴嘴7，如圖3所示。如圖2所示。各噴嘴7的噴氣口位于內(nèi)套5表面，并且噴嘴7的氣流出口處端面 中心加工有直徑為3mm，深度為0. 045mm的凹面。當(dāng)上端蓋板2和下端蓋板8與主軸6連接 后，上端蓋板2和下端蓋板8與內(nèi)套5配合，在各噴嘴7的端面處形成了間隙，該間隙即為 氣室10。使用時，載物平臺上放置一直徑彡300mm，承載力小于^OKg的圓柱體工件。當(dāng)有 壓力的空氣通過外套4中的氣路進入內(nèi)套5中，并通過內(nèi)套5流通進噴嘴7中后，在內(nèi)套5 與主軸6之間；內(nèi)套5與上端蓋板2之間的氣室10、內(nèi)套5與下端蓋板8之間的氣室形成氣 膜，使的主軸6及與其固連的上端蓋板2和下端蓋板8浮起，主軸在外力的作用下開始旋轉(zhuǎn) 運動，經(jīng)過對圓柱體工件進行包括偏心度和水平度的調(diào)整，實現(xiàn)測量圓柱體工件的圓柱度、 垂直度、跳動量等參數(shù)的測量。實施例四本實施例是應(yīng)用于CNC450型齒輪測量中心的氣浮主軸。包括主軸6、上端蓋板2、 下端蓋板8和軸套部件。主軸6的兩端連接有上端蓋板2和下端蓋板8。由外套4與內(nèi)套5組成的軸套被 套裝在主軸6上，并且主軸與軸套之間間隙配合。載物平臺1位于上端板2上方，與上端板 2上表面固定連接。主軸部件的下端與電機連接。在外套4與內(nèi)套5間有相通的氣路，氣路 的布置采用現(xiàn)有技術(shù)。在各氣路的終端嵌裝有噴嘴7。如圖1所示，在內(nèi)套5兩端端面上各有兩組環(huán)形均勻分布的噴嘴7，并且兩組噴嘴 7的中心至內(nèi)套5中心的距離不同，形成了內(nèi)圈噴嘴和外圈噴嘴，并且內(nèi)圈噴嘴和外圈噴嘴 的位置相互錯開。本實施例中，每組有六個噴嘴7，如圖3所示。如圖2所示。各噴嘴7的噴氣口位于內(nèi)套5表面，并且噴嘴7的氣流出口處端面 中心加工有直徑為5mm，深度為0. 025mm的凹面。當(dāng)上端蓋板2和下端蓋板8與主軸6連接 后，上端蓋板2和下端蓋板8與內(nèi)套5配合，在各噴嘴7的端面處形成了間隙，該間隙即為 氣室10。使用時，載物平臺上放置一直徑彡450mm，承載力小于300Kg的齒輪。當(dāng)有壓力的 空氣通過外套4中的氣路進入內(nèi)套5中，并通過內(nèi)套5流通進噴嘴7中后，在內(nèi)套5與主軸 6之間；內(nèi)套5與上端蓋板2之間的氣室10、內(nèi)套5與下端蓋板8之間的氣室形成氣膜，使 的主軸6及與其固連的上端蓋板2和下端蓋板8浮起，主軸在外力的作用下開始旋轉(zhuǎn)運動， 經(jīng)過對齒輪的裝卡，實現(xiàn)測量齒輪齒形、齒貌、齒距、齒廓等參數(shù)的測量。實施例五5
本實施例是應(yīng)用于CNC260型齒輪測量中心氣浮主軸。包括主軸6、上端蓋板2、下 端蓋板8和軸套部件。主軸6的兩端連接有上端蓋板2和下端蓋板8。由外套4與內(nèi)套5組成的軸套被 套裝在主軸6上，并且主軸與軸套之間間隙配合。載物平臺1位于上端板2上方，與上端板 2上表面固定連接。主軸部件的下端與電機連接。在外套4與內(nèi)套5間有相通的氣路，氣路 的布置采用現(xiàn)有技術(shù)。在各氣路的終端嵌裝有噴嘴7。如圖1所示，在內(nèi)套5兩端端面上各有兩組環(huán)形均勻分布的噴嘴7，并且兩組噴嘴 7的中心至內(nèi)套5中心的距離不同，形成了內(nèi)圈噴嘴和外圈噴嘴，并且內(nèi)圈噴嘴和外圈噴嘴 的位置相互錯開。本實施例中，每組有六個噴嘴7，如圖3所示。如圖2所示。各噴嘴7的噴氣口位于內(nèi)套5表面，并且噴嘴7的氣流出口處端面 中心加工有直徑為5mm，深度為0. 06mm的凹面。當(dāng)上端蓋板2和下端蓋板8與主軸6連接 后，上端蓋板2和下端蓋板8與內(nèi)套5配合，在各噴嘴7的端面處形成了間隙，該間隙即為 氣室10。使用時，載物平臺上放置一直徑彡260mm，承載力小于240Kg的齒輪工件。當(dāng)有壓 力的空氣通過外套4中的氣路進入內(nèi)套5中，并通過內(nèi)套5流通進噴嘴7中后，在內(nèi)套5與 主軸6之間；內(nèi)套5與上端蓋板2之間的氣室10、內(nèi)套5與下端蓋板8之間的氣室形成氣 膜，使的主軸6及與其固連的上端蓋板2和下端蓋板8浮起，主軸在外力的作用下開始旋轉(zhuǎn) 運動，經(jīng)過對齒輪的裝卡，實現(xiàn)測量齒輪齒形、齒貌、齒距、齒廓等參數(shù)的測量。實施例六本實施例是應(yīng)用于Y9025C圓度-波紋度儀的氣浮主軸。包括主軸6、上端蓋板2、 下端蓋板8和軸套部件。主軸6的兩端連接有上端蓋板2和下端蓋板8。由外套4與內(nèi)套5組成的軸套被 套裝在主軸6上，并且主軸與軸套之間間隙配合。載物平臺1位于上端板2上方，與上端板 2上表面固定連接。主軸部件的下端與電機連接。在外套4與內(nèi)套5間有相通的氣路，氣路 的布置采用現(xiàn)有技術(shù)。在各氣路的終端嵌裝有噴嘴7。如圖1所示，在內(nèi)套5兩端端面上各有兩組環(huán)形均勻分布的噴嘴7，并且兩組噴嘴 7的中心至內(nèi)套5中心的距離不同，形成了內(nèi)圈噴嘴和外圈噴嘴，并且內(nèi)圈噴嘴和外圈噴嘴 的位置相互錯開。本實施例中，每組有六個噴嘴7，如圖3所示。如圖2所示。各噴嘴7的噴氣口位于內(nèi)套5表面，并且噴嘴7的氣流出口處端面 中心加工有直徑為6mm，深度為0. Olmm的凹面。當(dāng)上端蓋板2和下端蓋板8與主軸6連接 后，上端蓋板2和下端蓋板8與內(nèi)套5配合，在各噴嘴7的端面處形成了間隙，該間隙即為 氣室10。使用時，載物平臺上放置一直徑彡140mm，承載力小于120Kg的回轉(zhuǎn)體工件。當(dāng)有 壓力的空氣通過外套4中的氣路進入內(nèi)套5中，并通過內(nèi)套5流通進噴嘴7中后，在內(nèi)套5 與主軸6之間；內(nèi)套5與上端蓋板2之間的氣室10、內(nèi)套5與下端蓋板8之間的氣室形成 氣膜，使的主軸6及與其固連的上端蓋板2和下端蓋板8浮起，主軸在外力的作用下開始旋 轉(zhuǎn)運動，經(jīng)過對回轉(zhuǎn)體工件進行包括偏心度和水平度的調(diào)整，實現(xiàn)測量回轉(zhuǎn)體工件的圓度、 波紋度等參數(shù)的測量。
權(quán)利要求
1.一種氣浮主軸，包括由載物平臺(1)及上端蓋板O)、主軸(6)、下端蓋板(8)組成 的可轉(zhuǎn)動軸體；由外套(4)和內(nèi)套( 組成的軸套套裝在軸體上；在內(nèi)套(5)的內(nèi)表面及 端面均布有兩圈共12個噴嘴(7)，并且各噴嘴(7)的噴氣口(9)位于內(nèi)套(5)表面；內(nèi)套 (5)中的氣路與噴嘴(7)連通；其特征在于；位于內(nèi)套(5)兩端端面內(nèi)圈的噴嘴(7)與位于 內(nèi)套( 兩端端面外圈的噴嘴(7)的位置相互交錯；在噴嘴(1)有噴氣口( 一端的端面 與上端蓋板( 和下端蓋板(8)之間有氣室(10)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的氣浮主軸，其特征在于所述的氣室(10)是由位于內(nèi)套(5) 兩端端面的噴嘴(7)的端面低于內(nèi)套(5)兩端端面0.02mm形成，或者是在噴嘴(7)的端面 中心加工出直徑為3mm 6mm，深度為0. 01 0. 05mm的凹面形成。
全文摘要
一種氣浮主軸，包括由載物平臺及上端蓋板、主軸、下端蓋板組成的可轉(zhuǎn)動軸體；由外套和內(nèi)套組成的軸套套裝在軸體上；在內(nèi)套的內(nèi)表面及端面交錯分布有多個噴嘴，并且各噴嘴的噴氣口端與上端蓋板、下端蓋板和與主軸之間有氣室。該氣室是由位于內(nèi)套兩端端面的噴嘴的端面低于內(nèi)套兩端端面0.02mm形成，或者是在噴嘴的端面中心加工處直徑3mm～5mm的凹面形成。本發(fā)明為氣浮主軸增加了氣室，克服了增加可測物的重量范圍，適用于齒輪測量中心、圓度-波紋度測量儀、圓柱度測量儀等高精度機械加工機床、高精密儀器測量的系統(tǒng)。
文檔編號G01B13/12GK102052550SQ20101059278
公開日2011年5月11日 申請日期2010年12月16日 優(yōu)先權(quán)日2010年12月16日
發(fā)明者張恒, 張紅艷, 林虎, 白九成, 藉文武, 雷文澤 申請人:西安東風(fēng)儀表廠