CN204770711U - 一种高光机用气浮主轴 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种高光机用气浮主轴，包括主轴外壳和以间隙配合的方式穿接在该主轴外壳内的轴芯，所述主轴外壳的内壁上装设有电机定子，所述轴芯上装设有与所述电机定子相对应的电机转子，所述主轴外壳的内壁上还装设有若干个用于支承所述轴芯的空气轴承。若干个空气轴承形成对轴芯的轴向约束，保证轴芯旋转的平稳性，由于旋转的轴芯和静态支撑部分没有机械接触，所以没有磨损产生，从而确保了精度及稳定性，转速可以超过300000rpm/min，具有极高的回转精度和轴向刚度，其回转精度≤0.5μm，可实现镜面高光加工，有效提高了高光机的加工精度及工作效率，大大节约了原材料及人工成本，在工业自动化领域具有广泛的应用前景。

Description

一种高光机用气浮主轴

技术领域

本实用新型涉及高光机的零部件范围，特别涉及到一种高光机用气浮主轴。

背景技术

主轴作为高光机主体结构的主要组成零件，是机床实现其经济价值最直接的部件，因此主轴的优劣是保证机床精度稳定性、持久性的重要条件之一。

传统高光机的使用普遍以24000rpm-60000rpm/min的电主轴为主，如图1所示，包括主轴外壳1和以间隙配合的方式穿接在该主轴外壳1内的轴芯2，轴芯2的输出端设有于安装刀具的夹头8，在主轴外壳1内设有内置电机9，该类电主轴采用的装设在主轴外壳1内壁上金属或陶瓷球轴承10作为支撑，因受自身结构限制，其回转精度一般≤1μm，在做高精加工时工件表面刀纹还是较为明显，无法满足对于高精度的产品加工要求。

实用新型内容

本实用新型的目的在于克服现有技术中的上述缺陷，提供一种机械磨损小、低振动，从而提高精度及稳定性的高光机用气浮主轴。

为实现上述目的，本实用新型提供的技术方案如下：提供一种高光机用气浮主轴，包括主轴外壳和以间隙配合的方式穿接在该主轴外壳内的轴芯，所述主轴外壳的内壁上装设有电机定子，所述轴芯上装设有与所述电机定子相对应的电机转子，所述主轴外壳的内壁上还装设有若干个用于支承所述轴芯的空气轴承。

作为优选的，在上述技术方案中，所述主轴外壳是由电机安装罩、装设在该电机安装罩上部的上盖及装设在电机安装罩底部的下盖所组成，所述电机定子装设在所述电机安装罩内。

作为优选的，在上述技术方案中，所述主轴外壳的内壁上装设有三个用于支承所述轴芯的空气轴承，所述三个空气轴承分别位于所述轴芯的两端及轴芯的外侧壁上。

其中，所述轴芯的输出端设有用于安装刀具的夹头。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果在于：使用空气轴承代替了传统的陶瓷球轴承，空气轴承是以气体作为润滑剂，利用气体的弹性势能来起支撑作用，空气比油粘滞性小，耐高温，且没有机械接触，动力损失小，相对于传统的陶瓷球轴承具有更高速、高精度、高寿命的优点，该高光机用气浮主轴由于旋转的轴芯和静态支撑部分没有机械接触，所以没有磨损产生，从而确保了精度及稳定性，空气轴承内部的低剪切力，能够在提供高转速的同时，将动力损失降到最低，产生的热量也非常小，转速可以超过300000rpm/min，有效提高了高光机的加工精度及工作效率，大大节约了原材料及人工成本。

下面结合附图和实施例对本实用新型所述的一种高光机用气浮主轴作进一步说明。

附图说明

图1是传统高光机球轴承电主轴剖视图；

图2是本实用新型所述的一种高光机用气浮主轴的剖视图。

具体实施方式

以下是本实用新型所述的一种高光机用气浮主轴的最佳实例，并不因此限定本实用新型的保护范围。

本实用新型所述的一种高光机用气浮主轴适用于高光机上，除此之外，本实用新型还可以有其他实现方式，例如讲该气浮主轴应用于除高光机以外的其他转动设备上，对此，并没有对本实用新型的适用范围作出限定。

其中，请参阅图2，本实用新型的一种高光机用气浮主轴包括主轴外壳1和以间隙配合的方式穿接在该主轴外壳1内的轴芯2，所述主轴外壳1的内壁上装设有电机定子3，所述轴芯2上装设有与所述电机定子3相对应的电机转子4，所述主轴外壳1的内壁上还装设有若干个用于支承所述轴芯2的空气轴承5。

实施过程中，所述电机定子3还与驱动控制器相连接，由驱动控制器设置好转速和频率等，再由电机定子3和电机转子4驱动轴芯2旋转，所述轴芯2的输出端设有用于安装刀具的夹头8，轴芯2在转动过程中，主轴外壳1是固定不动的，夹头8上安装刀具，刀具伴随着旋转从而完成对工件的切削工作。

具体地，所述主轴外壳1是由电机安装罩12、装设在该电机安装罩12上部的上盖11及装设在电机安装罩12底部的下盖13所组成，上盖11、电机安装罩12和下盖13之间通过锁紧螺栓固定，结构紧凑、牢固，所述电机定子3装设在所述电机安装罩12内，具有保护电机的作用，并且也便于拆卸维修。

在本实施例中，所述主轴外壳1的内壁上装设有三个用于支承所述轴芯2的空气轴承5，所述三个空气轴承5分别位于所述轴芯2的两端及轴芯2的外侧壁上，所述电机定子3位于第一个和第二个空气轴承5之间，三个空气轴承5同时作用支撑轴芯2旋转，并形成对轴芯2的轴向约束，保证轴芯2旋转的平稳性，用于支撑轴芯2的三个点均以气体作为润滑剂，利用气体的弹性势能来起支撑作用，空气比油粘滞性小，耐高温，且没有机械接触，动力损失小，轴芯2在旋转过程中这三个点和静态支撑部分均没有机械接触，所以没有磨损产生，从而提高了高光机的精度及稳定性，在此需要说明的是，空气轴承5的设计还可以为四个或五个不等，这是根据具体的使用场合而灵活选择的，故在此不对空气轴承5的具体数量进行限定。

本实用新型所述的一种高光机用气浮主轴使用若干个空气轴承5作为支承，空气轴承内部的低剪切力，能够在提供高转速的同时，将动力损失降到最低，并使产生的热量非常小，转速可以超过300000rpm/min，具有极高的回转精度和轴向刚度，相对于陶瓷球轴承10具有更高速、高精度、高寿命的优点，其回转精度≤0.5μm，可实现镜面高光加工，应用于该气浮主轴的高光机性能大幅度提高，为加工行业提供高效的前提，大大节约了原材料及人工成本，在工业自动化领域具有广泛的应用前景。

上述实施例为本实用新型较佳的实施方式，但本实用新型的实施方式并不受上述实施例的限制，其他的任何未背离本实用新型的精神实质与原理下所作的改变、修饰、替代、组合、简化，均应为等效的置换方式，都包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (4)

1.一种高光机用气浮主轴，包括主轴外壳(1)和以间隙配合的方式穿接在该主轴外壳(1)内的轴芯(2)，其特征在于：所述主轴外壳(1)的内壁上装设有电机定子(3)，所述轴芯(2)上装设有与所述电机定子(3)相对应的电机转子(4)，所述主轴外壳(1)的内壁上还装设有若干个用于支承所述轴芯(2)的空气轴承(5)。

2.根据权利要求1所述的一种高光机用气浮主轴，其特征在于：所述主轴外壳(1)是由电机安装罩(12)、装设在该电机安装罩(12)上部的上盖(11)及装设在电机安装罩(12)底部的下盖(13)所组成，所述电机定子(3)装设在所述电机安装罩(12)内。

3.根据权利要求1所述的一种高光机用气浮主轴，其特征在于：所述主轴外壳(1)的内壁上装设有三个用于支承所述轴芯(2)的空气轴承(5)，所述三个空气轴承(5)分别位于所述轴芯(2)的两端及轴芯(2)的外侧壁上。

4.根据权利要求1所述的一种高光机用气浮主轴，其特征在于：所述轴芯(2)的输出端设有用于安装刀具的夹头(8)。