[发明专利]一种用于超精密加工的轴向进给和旋转装置

权利要求书

1.一种用于超精密加工的轴向进给和旋转装置，其特征在于：包括高速主轴轴体和直线驱动机构，所述高速主轴轴体包括外壳（1）、节流器套筒（2）、转子（3）、上止推节流器（4）和下止推节流器（5），所述节流器套筒（2）包括上端的大径筒和下端的小径筒，大径筒的中上段内部轴向设置第一台阶槽（201），第一台阶槽（201）的下端面中心连通设置套筒轴孔（202）；所述直线驱动机构采用压电扫描台（6），压电扫描台（6）固定连接在所述大径筒的上端面上；

所述上止推节流器（4）包括底部连接座和上端节流段，上端节流段设置在所述套筒轴孔（202）内，底部连接座的下端面与下止推节流器（5）的上端面外环之间设置垫环（7），下止推节流器（5）、垫环（7）和上止推节流器（4）通过紧固螺钉（8）一起固定连接在所述小径筒的下端面上，所述外壳（1）配合连接在下止推节流器（5）、垫环（7）、上止推节流器（4）和小径筒的外部；

所述转子（3）设置在上止推节流器（4）和下止推节流器（5）内部设置的转子孔内，且位于转子孔上端的转子（3）外缘上套装有磁钢（9），磁钢（9）的外部对应设置有连接在所述第一台阶槽（201）内的环形线圈（10）；所述转子（3）的下部设置法兰圆盘结构（301），法兰圆盘结构（301）对应设置在由所述底部连接座的下端面与下止推节流器（5）的上端面内环之间组成的空腔内；

所述上止推节流器（4）和下止推节流器（5）的轴向上设置有多个相互连通且为转子（3）提供轴向悬浮支撑的压力孔，上止推节流器（4）的上端节流段上设置有与压力孔连通的径向通气孔。

2.根据权利要求1所述的一种用于超精密加工的轴向进给和旋转装置，其特征在于：所述上止推节流器（4）和下止推节流器（5）的内部轴向分别设置有同孔径的上止推转子孔（401）、下止推转子孔（501），上止推转子孔（401）和下止推转子孔（501）的外部分别沿圆周方向均匀分布有多个同孔径且径向连通的上止推压力孔（402）、下止推压力孔（502）；下止推节流器（5）的外部侧面上分别设置有与下止推压力孔（502）连通的下止推第一进气孔（503）、与下止推转子孔（501）连通的下止推第二进气孔（504），下止推第一进气孔（503）和下止推第二进气孔（504）与下止推节流器（5）的上端面之间均连通有下止推侧面通气孔（505），其中下止推压力孔（502）与下止推节流器（5）的上端面连通；

上止推节流器（4）的底部连接座侧面上分别设置有与上止推压力孔（402）连通的上止推进气孔（403）、与上止推转子孔（401）连通的上止推出气孔（404），上止推进气孔（403）和上止推出气孔（404）与底部连接座的下端面之间均连通有上止推侧面通气孔（405），上止推出气孔（404）与上端节流段的上端面之间连通有轴向连通孔（406）；上端节流段的中部外端侧面上设置有连通轴向连通孔（406）的中部出气孔（407），上端节流段的上部和下部的外端侧面上设置有多排沿圆周方向均匀分布的多个径向通气孔（408），其中上止推压力孔（402）的上端与靠近底部连接座的一排径向通气孔（408）连通、下端与底部连接座的下底面连通；所述上止推节流器（4）中的上止推压力孔（402）、上止推侧面通气孔（405）与下止推节流器（5）中的下止推压力孔（502）、止推侧面通气孔（505）的所有孔径位置均一一对应。

3.根据权利要求2所述的一种用于超精密加工的轴向进给和旋转装置，其特征在于：所述上端节流段的顶部外沿上设置有凸出环槽（409），位于凸出环槽（409）下端的上端节流段外缘与套筒轴孔（202）之间，以及上止推转子孔（401）和下止推转子孔（501）与转子（3）之间均设置有旋转间隙；所述大径筒的下段外侧面上径向设置有连通套筒轴孔（202）的套筒进气孔（203）；所述上止推节流器（4）中的上止推压力孔（402）、上止推侧面通气孔（405）与下止推节流器（5）中的下止推压力孔（502）、止推侧面通气孔（505）一起组成为转子（3）提供轴向悬浮的支撑力；所述上止推节流器（4）中的中部出气孔（407）、径向通气孔（408）与节流器套筒（2）中的套筒进气孔（203）一起组成为转子（3）提供径向悬浮的支撑力。