專利名稱：一種采用氣靜壓止推和電磁徑向軸承支承的電主軸設(shè)計的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于機(jī)械技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及到一種采用氣靜壓止推和電磁徑向軸 承支承的電主軸設(shè)計。
背景技術(shù)：
在PCB板材鉆孔加工行業(yè)中，由于鉆削的孔徑越來越微小，生產(chǎn)效率要求 越來越高，因此為了適應(yīng)這種需要，PCB鉆孔用電主軸的轉(zhuǎn)速要求也越來越高， 而普通的PCB電主軸結(jié)構(gòu)在超高速狀態(tài)下已經(jīng)不能適用，尤其是電主軸軸系的 支承與超高速電機(jī)系統(tǒng)不再匹配，這是因為1、 由于軸承的DmN值過高，且該行業(yè)要求電主軸不能采用油霧或者油氣 潤滑方式，因此傳統(tǒng)的滾動體軸承不能適用；2、 傳統(tǒng)電主軸電機(jī)轉(zhuǎn)子采用磁鋼片鑄鋁結(jié)構(gòu)，由于轉(zhuǎn)子表面線速度過高， 同時鋁合金條的結(jié)構(gòu)強(qiáng)度和導(dǎo)電率低，易引起轉(zhuǎn)子在超高速狀態(tài)下產(chǎn)生蠕變， 造成電主軸軸系振動過大，影響主軸的加工質(zhì)量。發(fā)明內(nèi)容為了解決上述問題，本發(fā)明提出了一種采用氣靜壓止推和電磁徑向軸承支 承的電主軸設(shè)計，解決了 PCB鉆孔機(jī)電主軸電機(jī)在超高速狀態(tài)下運行所遇到的 瓶頸問題。為實現(xiàn)上述發(fā)明目的，本發(fā)明采用了如下技術(shù)方案所述的采用氣靜壓止推和電磁徑向軸承支承的電主軸設(shè)計，根據(jù)電主軸的 外形尺寸限制和剛度要求，在電主軸殼體內(nèi)前端集中配置兩個氣靜壓止推軸承，集中配置可以使電主軸殼體內(nèi)部的空間利用達(dá)到最優(yōu)化，使電主軸整體結(jié)構(gòu)緊 湊化，同時氣靜壓軸承的供氣管路便于集中，便于電主軸的安裝，為轉(zhuǎn)子-轉(zhuǎn)軸 一體化軸系提供所需的軸向剛度；在電主軸殼體內(nèi)安裝的定子兩側(cè)對稱布置有 電磁徑向軸承，以支承轉(zhuǎn)子-轉(zhuǎn)軸一體化軸系，對稱布置的電磁徑向軸承可以使 電主軸在超高速運行狀態(tài)下減少轉(zhuǎn)子-轉(zhuǎn)軸一體化軸系的振動，保證轉(zhuǎn)子-轉(zhuǎn)軸一 體化軸系的徑向剛度；轉(zhuǎn)子-轉(zhuǎn)軸一體化軸系是將電機(jī)轉(zhuǎn)子的鼠籠條和轉(zhuǎn)軸制作 為整體結(jié)構(gòu)，在其中段與電主軸殼體內(nèi)所安裝的定子對應(yīng)位置處即鼠籠條處， 采用銅合金直接焊接在轉(zhuǎn)子-轉(zhuǎn)軸一體化軸系的凹槽內(nèi)，以減少鼠籠條蠕變變 形，降低轉(zhuǎn)子-轉(zhuǎn)軸一體化軸系的振動值，提高導(dǎo)電率和結(jié)構(gòu)強(qiáng)度。 由于釆用了如上所述技術(shù)方案，本發(fā)明具有如下優(yōu)越性1、 電主軸結(jié)構(gòu)較為簡單，軸承無需潤滑，永無磨損，可以在主軸的整個壽 命期限內(nèi)無需維護(hù)；2、 電主軸軸承加工簡單，主軸整體剛度可按照實際需要靈活調(diào)整；3、 電主軸電機(jī)轉(zhuǎn)子性能優(yōu)良，加工工藝簡單，軸系的整體動平衡精度可以 做到非常高的水平；4、 采用轉(zhuǎn)子-轉(zhuǎn)軸一體化結(jié)構(gòu)可以最大化利用轉(zhuǎn)軸的內(nèi)部空間，轉(zhuǎn)軸內(nèi)安 裝拉刀機(jī)構(gòu)不受內(nèi)孔尺寸的限制。


圖l是本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖。圖1中1—氣靜壓止推軸承；2—電磁徑向軸承；3 —轉(zhuǎn)子-轉(zhuǎn)軸一體化軸 系；4一定子；5—電主軸殼體。
具體實施方式
如圖1所示，本發(fā)明的采用氣靜壓止推和電磁徑向軸承支承的電主軸設(shè)計， 根據(jù)電主軸的外形尺寸限制和剛度要求，在電主軸殼體(5)內(nèi)前端集中配置兩個氣靜壓止推軸承(1)，集中配置可以使電主軸殼體(5)內(nèi)部的空間利用達(dá)到 最優(yōu)化，使電主軸整體結(jié)構(gòu)緊湊化，同時氣靜壓軸承(1)的供氣管路便于集中， 便于電主軸的安裝，為轉(zhuǎn)子-轉(zhuǎn)軸一體化軸系(3)提供所需的軸向剛度；在電主軸殼體(5)內(nèi)安裝的定子(4)兩側(cè)對稱布置有電磁徑向軸承(2)，以支承 轉(zhuǎn)子-轉(zhuǎn)軸一體化軸系(3)，對稱布置的電磁徑向軸承(2)可以使電主軸在超 高速運行狀態(tài)下減少轉(zhuǎn)子-轉(zhuǎn)軸一體化軸系(3)的振動，保證轉(zhuǎn)子-轉(zhuǎn)軸一體化 軸系(3)的徑向剛度；轉(zhuǎn)子-轉(zhuǎn)軸一體化軸系(3)是將電機(jī)轉(zhuǎn)子的鼠籠條和轉(zhuǎn) 軸制作為整體結(jié)構(gòu)，在其中段與電主軸殼體(5)內(nèi)所安裝的定子(4)對應(yīng)位 置處即鼠籠條處，采用銅合金直接焊接在轉(zhuǎn)子-轉(zhuǎn)軸一體化軸系(3)的凹槽內(nèi)， 以減少鼠籠條蠕變變形，降低轉(zhuǎn)子-轉(zhuǎn)軸一體化軸系(3)的振動值，提高導(dǎo)電 率和結(jié)構(gòu)強(qiáng)度。設(shè)計主要采用氣靜壓止推軸承(1)和電磁徑向軸承(2)支承轉(zhuǎn)子-轉(zhuǎn)軸一 體化軸系(3)，突破電主軸軸承的DmN值限制，滿足PCB鉆孔機(jī)電主軸的超 高轉(zhuǎn)速要求。同時由于PCB鉆孔加工需要在沒有油霧污染的環(huán)境中進(jìn)行，采用 氣靜壓止推軸承(1)和電磁徑向軸承(2)支承方式后，軸承無需潤滑，無任 何有害排放，對環(huán)境和PCB板均無污染，滿足了 PCB鉆孔加工的環(huán)境要求。 而轉(zhuǎn)子-轉(zhuǎn)軸一體化軸系(3)，使轉(zhuǎn)子和轉(zhuǎn)軸真正實現(xiàn)一體，改變電機(jī)在超高速 狀態(tài)下對鼠籠條蠕變變形，降低了電主軸電機(jī)在超高轉(zhuǎn)速下的振動值，使電主 軸電機(jī)工作更為平穩(wěn)，加工質(zhì)量得到保障。而鼠籠條由于采用銅合金，還可以 提高導(dǎo)電率和結(jié)構(gòu)強(qiáng)度。本發(fā)明只涉及所采用的軸承以及軸承的布局方式和轉(zhuǎn)子-轉(zhuǎn)軸一體化軸系， 不改變電主軸的其它結(jié)構(gòu)形式，故電主軸的其它設(shè)計不再贅述。
權(quán)利要求
1、一種采用氣靜壓止推和電磁徑向軸承支承的電主軸設(shè)計，其特征在于該設(shè)計根據(jù)電主軸的外形尺寸限制和剛度要求，在電主軸殼體(5)內(nèi)前端集中配置兩個氣靜壓止推軸承(1)，集中配置可以使電主軸殼體(5)內(nèi)部的空間利用達(dá)到最優(yōu)化，使電主軸整體結(jié)構(gòu)緊湊化，同時氣靜壓軸承(1)的供氣管路便于集中，便于電主軸的安裝，為轉(zhuǎn)子-轉(zhuǎn)軸一體化軸系(3)提供所需的軸向剛度；在電主軸殼體(5)內(nèi)安裝的定子(4)兩側(cè)對稱布置有電磁徑向軸承(2)，以支承轉(zhuǎn)子-轉(zhuǎn)軸一體化軸系(3)，對稱布置的電磁徑向軸承(2)可以使電主軸在超高速運行狀態(tài)下減少轉(zhuǎn)子-轉(zhuǎn)軸一體化軸系(3)的振動，保證轉(zhuǎn)子-轉(zhuǎn)軸一體化軸系(3)的徑向剛度；轉(zhuǎn)子-轉(zhuǎn)軸一體化軸系(3)是將電機(jī)轉(zhuǎn)子的鼠籠條和轉(zhuǎn)軸制作為整體結(jié)構(gòu)，在其中段與電主軸殼體(5)內(nèi)所安裝的定子(4)對應(yīng)位置處即鼠籠條處，采用銅合金直接焊接在轉(zhuǎn)子-轉(zhuǎn)軸一體化軸系(3)的凹槽內(nèi)，以減少鼠籠條蠕變變形，降低轉(zhuǎn)子-轉(zhuǎn)軸一體化軸系(3)的振動值，提高導(dǎo)電率和結(jié)構(gòu)強(qiáng)度。
全文摘要
一種采用氣靜壓止推和電磁徑向軸承支承的電主軸設(shè)計，根據(jù)電主軸的外形尺寸限制和剛度要求，在電主軸殼體(5)內(nèi)前端集中配置兩個氣靜壓止推軸承(1)使空間利用達(dá)到最優(yōu)化、結(jié)構(gòu)緊湊化，同時便于供氣管路集中及安裝，為轉(zhuǎn)子-轉(zhuǎn)軸一體化軸系(3)提供所需的軸向剛度；在安裝定子(4)兩側(cè)對稱布置電磁徑向軸承(2)，以支承轉(zhuǎn)子-轉(zhuǎn)軸一體化軸系，減少軸系(3)振動，保證其徑向剛度；轉(zhuǎn)子-轉(zhuǎn)軸一體化軸系是將電機(jī)轉(zhuǎn)子的鼠籠條和轉(zhuǎn)軸制作為整體結(jié)構(gòu)，在其中段與電主軸殼體內(nèi)所安裝的定子對應(yīng)位置處即鼠籠條處采用銅合金直接焊接在凹槽內(nèi)，以減少鼠籠條蠕變變形，降低振動，提高導(dǎo)電率和結(jié)構(gòu)強(qiáng)度。
文檔編號H02K7/08GK101217240SQ20081004905
公開日2008年7月9日 申請日期2008年1月4日 優(yōu)先權(quán)日2008年1月4日
發(fā)明者蓬 俞, 傅廣森, 徐同申, 民 田, 肖汝峰, 邱憲國, 郭麗娟, 陳長江, 昆 黃 申請人:洛陽軸研科技股份有限公司