[发明专利]可实现精密超精密磨削的磨床静压头架

说明书

技术领域

本发明涉及机械制造领域，尤其涉及实现超精密磨削的磨床静压头架。

背景技术

精密和超精密磨削是先进机械制造技术领域内的一项关键技术。随着对零件加工精度与加工效率的要求越来越高，国际上许多发达国家把精密和超精密磨削装备的研究开发列入国家重点支撑的技术和产业发展方向。精密和超精密磨削装备相对于普通加工装备而言，对床身的刚性、砂轮主轴的刚性和回转精度、工件安装的刚性和回转精度的要求更高。

目前国内生产的磨床，头架主轴大多采用滚动轴承或稀油润滑的铜瓦滑动轴承作为支承元件，而且都是以皮带传动方式驱动。由于皮带传动容易导入传动链的振动和噪声，降低了传动效率和主轴精度，通常要在主轴传动端加泄荷装置来抵消皮带额外载荷的影响。滚动轴承由于客观上存在着滚动体与内外套圈之间的磨损，长时间运转后，轴承间隙容易发生变化，因而采用滚动轴承支撑的头架主轴带动工件旋转时，会降低工件的回转精度，从而导致砂轮磨削工件的表面轮廓精度下降和表面粗糙度增大。稀油润滑的铜瓦滑动轴承支撑结构，由于稀油的供给和回油完全是开放式的，难以形成稳定的高刚度的油膜压力，从而导致采用稀油润滑的铜瓦滑动轴承支撑结构的头架主轴带动工件旋转时，工件的支撑刚性较低，影响了砂轮磨削工件的表面质量的提高。由于现有的头架主轴在支承元件和传动方式两个方面存在上述缺陷，导致磨床头架的刚性较小、回转精度较低，限制了现有磨削装备加工精度的进一步提高。

发明内容

本发明要解决的技术问题是克服现有技术的不足，提供一种刚性好、回转精度高、减振性能好、无磨损、精度寿命长的可实现精密超精密磨削的磨床静压头架。

为解决上述技术问题，本发明采用以下技术方案。

一种实现超精密磨削的磨床静压头架，包括套筒、头架主轴、支撑箱体、连接于头架主轴后端的头架电机和装设于头架主轴前端的头架顶尖，套筒装设于支撑箱体上，套筒的后端装设有后端盖，套筒的前端装设有前端盖，所述头架主轴的前后两端分别通过前液体静压轴承和后液体静压轴承支承于套筒上，前液体静压轴承和后液体静压轴承均与头架主轴之间充满有液体介质，头架主轴上设有止推轴肩，止推轴肩上套有一圈垫片，所述止推轴肩和垫片均位于前液体静压轴承和前端盖之间，止推轴肩前端与前端盖之间留有前端间隙，止推轴肩后端与前液体静压轴承之间留有后端间隙，前端间隙与后端间隙内充满液体介质构成液体静压止推轴承，所述套筒上设有前进液通道、前回液通道、后进液通道、后回液通道、供液通道和设于套筒中部的套筒回液孔，所述支撑箱体上设有储液腔，所述前进液通道和后进液通道分别与供液通道连通，所述前回液通道、后回液通道和套筒回液孔均与储液腔连通，所述前液体静压轴承上设有第一轴向进液孔、第一径向进液孔、止推前端进液孔和止推后端进液孔，前液体静压轴承的外壁上设有第一进液环槽，前液体静压轴承的内壁上设有第一静压腔，所述垫片上设有通孔和回液孔，所述前端盖上设有止推前端导液孔和前端盖回液通道，第一进液环槽一端与前进液通道连通，第一进液环槽另一端经第一径向进液孔与第一静压腔连通，第一轴向进液孔与第一径向进液孔连通，止推的端进液孔一端与第一轴向进液孔连通，止推前端进液孔另一端依次经通孔、止推前端导液孔与前端间隙连通，止推后端进液孔一端与第一轴向进液孔连通，止推后端进液孔另一端与后端间隙连通，前端盖回液通道经垫片上的回液孔与前回液通道连通。

所述头架主轴后端通过联轴器与头架电机连接。

所述头架主轴后端套装于头架电机的转子内，头架电机靠近套筒的一端设有法兰，头架电机的定子外壳通过法兰固定在套筒上。

所述后液体静压轴承上设有第二径向进液孔，后液体静压轴承的外壁上设有第二进液环槽，后液体静压轴承的内壁上设有第二静压腔，第二进液环槽一端与后进液通道连通，另一端经第二径向进液孔与第二静压腔连通。