[实用新型]超精密气浮主轴结构

说明书

技术领域

本实用新型属于自动化机床的零部件范围，特别涉及一种超精密气浮主轴结构。

背景技术

随着科学技术的发展，各种机床设备的需求量越来越多，对机床设备精度要求越来越高。靠传统的手工或半自动的操作方法无法满足当今科学技术的发展的需求，对于车、铣、磨等机床设备在零部件的精密加工过程中，主轴旋转的平稳性，主轴磨损程度决定零部件的精密加工精度，普通机床设备的主轴主要靠轴承机械支撑，机械摩擦磨损相当严重，随着加工时间增长，主轴旋转的平稳性变差，零部件的精密加工精度很难达到要求；本实用新型设计的超精密气浮主轴可以克服机械摩擦磨损带来的不足，大大提高主轴旋转的平稳性。

实用新型内容

本实用新型的目的是针对现有技术中普通机床设备的主轴主要靠轴承机械支撑，机械摩擦磨损相当严重，随着加工时间增长，主轴旋转的平稳性变差，零部件的精密加工精度很难达到要求的不足，提出一种超精密气浮主轴结构，其特征在于，径向气浮轴承3支撑在主轴箱体1内，径向气浮轴承3的两端分别连接前端面气浮轴承4和后端面气浮轴承5，迷宫密封16将前端面气浮轴承4的前浮盘与配重24密封连接；主轴2在径向气浮轴承3内与活塞23连接，；后端面气浮轴承5与后浮盘6和弹性盘7组合成一体，然后通过锁紧螺母8连接电机定子10，电机定子压环15将电机定子10安装在电机定子安装罩9内，在电机定子安装罩9的一端与后盖14固定，另一端与主轴箱体1连接；电机转子11通过锁紧螺母12与动平衡盘13固定；弹簧销19使粗刀盘22与配重24固定，粗刀21安装在粗刀盘上；刀具定位销17将精刀18固定在配重24上，前罩20套在配重24外圆周上。

所述弹性盘7根据负载及温度变化调整合适的后端面气浮轴承5及后浮盘6与径向气浮轴承3之间的间隙。

所述主轴内通入洁净压力空气，使径向气浮轴承3、前端面气浮轴承4 和后端面气浮轴承5同时作用，支撑主轴旋转，并形成对主轴的轴向约束，保证主轴旋转的平稳性。

本实用新型的有益效果是超精密主轴采用一个圆柱型径向气浮轴承，轴向采用两个浮盘且带弹性盘的端面气浮轴承，与前后二个组合，给主轴通入洁净压力空气，三个气浮轴承同时作用，支撑主轴旋转，并形成轴向约束，保证主轴旋转的平稳性，克服了普通机床设备的主轴主要靠轴承机械支撑，机械摩擦磨损相当严重，随着加工时间增长，主轴旋转的平稳性变差，零部件的精密加工精度很难达到要求的缺陷，零部件的加工精度可以达到1～2μm，无需研磨，表面粗糙度Ra可以达到0.01μm。

附图说明

图1为超精密气浮主轴结构示意图。

具体实施方式

本实用新型提出一种超精密气浮主轴结构，下面结合附图予以说明。

在图1所示的超精密气浮主轴结构示意图中，径向气浮轴承3支撑在主轴箱体1内，径向气浮轴承3的两端分别连接前端面气浮轴承4和后端面气浮轴承5，迷宫密封16将前端面气浮轴承4的前浮盘与配重24密封连接；主轴2在径向气浮轴承3内与活塞23连接，；后端面气浮轴承5与后浮盘6和弹性盘7组合成一体，弹性盘7根据负载及温度变化调整合适的后端面气浮轴承5及后浮盘6与径向气浮轴承3之间的间隙。然后通过锁紧螺母8连接电机定子10，电机定子压环15将电机定子10安装在电机定子安装罩9内，在电机定子安装罩9的一端与后盖14固定，另一端与主轴箱体1连接；电机转子11通过锁紧螺母12与动平衡盘13固定；弹簧销19使粗刀盘22与配重24固定，粗刀21安装在粗刀盘上；刀具定位销17将精刀18固定在配重24上，前罩20套在配重24外圆周上。

工作时给主轴内通入洁净压力空气，使径向气浮轴承3、前端面气浮轴承4 和后端面气浮轴承5同时作用，支撑主轴旋转，并形成对主轴的轴向约束，保证主轴旋转的平稳性。内装的电机定子10和电机转子11驱动主轴旋转；给活塞23右端供气，活塞推动粗刀盘22，使安装在粗刀盘上的粗刀21凸出于精刀18，可进行粗切削，切断活塞23右端气源，弹簧销19压缩弹簧使粗刀盘22向右移动恢复原位，此时粗刀21低于精刀18，可进行精切削。