CN103537968B - 球面光学镜片抛光机用空气轴承电主轴 - Google Patents
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Abstract
本发明属于精密机械设备的制造技术领域，提出一种球面光学镜片抛光机用空气轴承电主轴。提出的镜片抛光机用空气轴承电主轴包括有钢筒（6）、转子（3）和定子（5）；钢筒（8）的下端焊接有后盖（10）；转子（3）位于钢筒（8）内；转子（3）的上端伸出钢筒（6），下端与后盖（10）之间具有间隙；转子（3）的下端面与后盖（10）之间的间隙内设置有与转子（3）连为一体的球型支撑；球型支撑与后盖之间为点接触；转子（3）与钢筒（6）之间设置有套置在转子（3）上的上空气轴承（2）、下空气轴承（7），并与转子（3）之间具有间隙。本发明使得转子在旋转时轴向被限位，降低了空气轴承与转子之间的磨损，使空气轴承的旋转精度始终保持稳定。
Description
技术领域
本发明属于精密机械设备的制造技术领域，具体涉及一种球面光学镜片抛光机用空气轴承电主轴。
背景技术
镜片大致可分为：平面镜、球面镜和非球面镜；其中球面镜在光学镜片中占有相当的比重，球面光学镜片的应用领域非常广泛，如：眼镜、照相、精密测量等；另外球面光学镜片用于精密测量的领域很多，如精密机械部件尺寸测量机，军工领域的步枪瞄准镜，航空航天领域的精密测量，信号传输等等；我国目前已发展为全球最大的球面球面光学镜片生产国；我国生产的球面光学镜片中有大量的球面光学镜片出口到海外，然而，由于我国生产的球面光学镜片的精度低，光圈数普遍偏大（注：光圈数越大表示镜片的精度越低，尤其是行为公差越大），不能使用在军事工业；并且国外所生产的用于军事工业的超高精度的球面光学镜片又禁止对中国销售，因此提高球面光学镜片的精度是重中之重。
生产球面光学镜片的关键生产设备大体可分为：铣磨机、研磨机、抛光机和镀膜机；我国生产的光学镜片质量普遍偏低，其原因主要是光学镜片加工设备的落后，其中的关键是镜片抛光机质量的落后，提高镜片抛光机的质量是提高光学镜片的加工成品质量的重中之重。
抛光机可分为上摆抛光机和 下摆抛光机两类，上摆抛光机的制造较容易，制造成本较低，一般只有下摆抛光机制造成本的15%至30%之间，但上摆抛光机的加工精度明显低于下摆抛光机；上摆抛光机和下摆抛光机的区别在于：上摆抛光机的主轴位置不动，镜片随压重块摆动；而下摆抛光机的镜片位置不动，主轴沿镜片半径左右摇头摆动。
上摆抛光机和下摆抛光机的组成有两大部件：一是带动光学镜片抛光的主轴，二是摆头的移动装置；这两个部件对光学镜片抛光精度的影响起决定性作用；相对来说，主轴的旋转精度比摆动移动装置的精度对镜片抛光质量有更大的影响；主轴的旋转精度包括径向旋转精度和轴向上下位移精度。
现有技术中，国内、国外球面光学镜片抛光机的主轴都采用的是滚珠轴承支撑的主轴结构，区别在于国外主轴的整体加工精度较高和采用较高精度的滚珠轴承；光学镜片在做抛光加工时、主轴和主轴转子的径向受到一定的摩擦力，所以主轴转子所接受的径向支撑力和径向刚度非常重要，滚珠轴承主轴之转子的径向支撑力和径向刚度较大，在一定力量的径向力范围内，几乎可以认为其径向支撑力和径向刚度不受径向力大小的影响，只与滚珠轴承本身不受到径向力时的旋转精度有关，确切的说，与转子的旋转精度有关；由于滚珠轴承与转子之间机械接触，随着使用时间的延长，滚珠轴承与转子之间的磨损越来越大，导致转子的旋转精度下降，从而影响球面光学镜片抛光机的加工精度，另外滚珠支撑的主轴结构中还存在轴向位移大的缺点。
发明内容
为解决上述技术问题，本发明的目的是提出一种球面光学镜片抛光机用空气轴承电主轴。
本发明为完成上述目的采用如下技术方案：
一种球面光学镜片抛光机用空气轴承电主轴，所述的空气轴承电主轴包括有钢筒、转子和定子；所述钢筒的下端焊接有后盖；所述的转子位于钢筒内，且转子的轴向中心线与钢筒的轴向中心线重合；所述的转子为阶梯轴状结构；所述转子的上端伸出钢筒，下端与后盖之间具有间隙；转子的下端面与后盖之间所具有的间隙内设置有与转子连为一体的球型支撑，对转子进行轴向支撑；所述球型支撑的下端与后盖之间为点接触，对转子的轴向进行限位，防止转子在轴向发生位移；在所述的转子与钢筒之间设置有空气轴承；所述的空气轴承为上下设置的两个：上空气轴承、下空气轴承；所述的上空气轴承、下空气轴承分别套置在转子上，并与所述的转子之间具有间隙，对转子构成径向气浮支撑，使转子在径向方向上位置保持不动；所述转子的中部套置有鼠笼；所述的定子位于上空气轴承、下空气轴承之间；所述钢筒上具有压缩空气进气孔，并在钢筒的轴线方向上具有与压缩空气进气孔相通的轴向孔；所述钢筒的内径面上具有径向孔，且钢筒内径面上的所述径向孔与钢筒上的轴向孔相连通，并与钢筒、上空气轴承、下空气轴承之间的间隙连通，所述的上空气轴承、下空气轴承上均具有径向孔，且所述的径向孔为轴向排列的若干列，每列所述的径向孔为沿圆周均布的多个；上空气轴承、下空气轴承上所述的径向孔与钢筒、上空气轴承、下空气轴承之间的间隙连通，并与上空气轴承、下空气轴承与转子之间的间隙连通。
所述转子的上端安装有防水盖。
本发明提出的一种镜片抛光机用空气轴承电主轴，采用空气轴承支撑的电主轴结构，在轴向用钢球对电主轴的转子进行轴向支撑，且钢球与后盖之间采用点接触，使得转子在旋转时轴向被限位，防止转子在轴向发生位移，采用两个空气轴承对转子进行径向气浮支撑，由于空气轴承本身具有较高的旋转精度，且与转子之间不存在机械接触，降低空气轴承与转子之间的磨损，使空气轴承的旋转精度始终保持稳定。
附图说明
图1为本发明的结构示意图。
图中：1、防水盖，2、上空气轴承，3、转子，4、鼠笼，5、定子，6、钢筒，7、下空气轴承，8、钢球，9、定距环，10、后盖。
具体实施方式
结合附图和具体实施例对本发明加以说明：
如图1所示，一种球面光学镜片抛光机用空气轴承电主轴，所述的空气轴承电主轴包括有钢筒6、转子3和定子5；所述钢筒8的下端焊接有后盖10；所述的转子3位于钢筒8内，且转子3的轴向中心线与钢筒6的轴向中心线重合；所述的转子3为阶梯轴状结构；所述转子3的上端伸出钢筒6，且所述转子的上端安装有防水盖1；转子的下端与后盖10之间具有间隙；转子3的下端面与后盖10之间所具有的间隙内设置有与转子3连为一体的球型支撑，对转子进行轴向支撑；该实施例中所述的球型支撑为钢球8；所述钢球8的下端通过固定在后盖上的钢片与后盖接触，所述钢球8与后盖上的钢片之间为点接触，对转子3的轴向进行限位，防止转子3在轴向发生位移；在所述的转子3与钢筒6之间设置有空气轴承；所述的空气轴承为上下设置的两个：上空气轴承2、下空气轴承7；所述的上空气轴承2、下空气轴承7分别套置在转子3上，并与所述的转子3之间具有间隙，对转子3构成径向气浮支撑，使转子3在径向方向上位置保持不动；所述转子3的中部套置有鼠笼4；所述的定子5位于上空气轴承2、下空气轴承7之间。
所述钢筒6上具有压缩空气进气孔，并在钢筒的轴线方向上具有与压缩空气进气孔相通的轴向孔；所述钢筒6的内径面上具有径向孔，且钢筒内径面上的所述径向孔与钢筒上的轴向孔相连通，并与钢筒、上空气轴承2、下空气轴承7之间的间隙连通，所述的上空气轴承2、下空气轴承7上均具有径向孔，且所述的径向孔为轴向排列的若干列，每列所述的径向孔为沿圆周均布的多个；上空气轴承2、下空气轴承7上所述的径向孔与钢筒6、上空气轴承2、下空气轴承7之间的间隙连通，并与上空气轴承2、下空气轴承7与转子3之间的间隙连通。
Claims (1)
1.一种球面光学镜片抛光机用空气轴承电主轴，其特征在于：所述的空气轴承电主轴包括有钢筒（6）、转子（3）和定子（5）；所述钢筒（6）的下端焊接有后盖（10）；所述的转子（3）位于钢筒（6）内，且转子（3）的轴向中心线与钢筒（6）的轴向中心线重合；所述的转子（3）为阶梯轴状结构；所述转子（3）的上端伸出钢筒（6），下端与后盖（10）之间具有间隙；转子（3）的下端面与后盖（10）之间所具有的间隙内设置有与转子（3）连为一体的球型支撑，对转子进行轴向支撑；所述球型支撑与后盖之间为点接触，对转子（3）的轴向进行限位，防止转子（3）在轴向发生位移；在所述的转子（3）与钢筒（6）之间设置有空气轴承；所述的空气轴承为上下设置的两个：上空气轴承（2）、下空气轴承（7）；所述的上空气轴承（2）、下空气轴承（7）分别套置在转子（3）上，并与所述的转子（3）之间具有间隙，对转子（3）进行径向气浮支撑，使转子（3）在径向方向上位置保持不动；所述转子（3）的中部套置有鼠笼（4）；所述的定子（5）位于上空气轴承（2）、下空气轴承（7）之间；所述钢筒（6）上具有压缩空气进气孔，并在钢筒的轴线方向上具有与压缩空气进气孔相通的轴向孔；所述钢筒（6）的内径面上具有径向孔，且钢筒内径面上的所述径向孔与钢筒上的轴向孔相连通，并与钢筒、上空气轴承（2）、下空气轴承（7）之间的间隙连通，所述的上空气轴承（2）、下空气轴承（7）上均具有径向孔，且所述的径向孔为轴向排列的若干列，每列所述的径向孔为沿圆周均布的多个；上空气轴承（2）、下空气轴承（7）上所述的径向孔与钢筒（6）、上空气轴承（2）、下空气轴承（7）之间的间隙连通，并与上空气轴承（2）、下空气轴承（7）与转子（3）之间的间隙连通。
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