CN208116771U - 气浮电主轴 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种气浮电主轴，该气浮电主轴包括：机体；轴芯组件，轴芯组件包括轴芯本体、飞盘和挡盘；轴承组件，轴承组件包括自上端至下端套设在轴芯本体上的推力轴承、上气浮轴承和下气浮轴承；密封组件，密封组件包括前盖、滑块和弹性件，前盖套设在轴芯本体上并位于下气浮轴承和挡盘之间，前盖具有供高压气流流通的第二气路，滑块位于前盖和挡盘之间，滑块的多个轴向节流孔朝向挡盘并连通第二气路，弹性件位于滑块的背向滑块的多个轴向节流孔的一侧并位于滑块和前盖之间。上述气浮电主轴在轴芯组件运行过程中或停止运行后均能够起到有效的密封作用。

Description

气浮电主轴

技术领域

本实用新型涉及机床电主轴技术领域，尤其涉及一种气浮电主轴。

背景技术

随着电子元器件微型化和各类电器功能越来越复杂，产品个性化设计种类越来越多，加工环境越来越复杂，对电主轴的性能，如稳定性、寿命、使用条件都提出了更高的要求。高速气浮电主轴是PCB行业用的最多的主轴，PCB板是由玻璃纤维、环氧树脂、铜箔组成的复合材料，脆性大、导热性差且玻璃纤维和环氧树脂的热膨胀系数相差很大，在钻孔或者成型中，会产生大量的粉尘。

现有的气浮电主轴存在以下缺陷：虽然各大厂商都已配备吸尘设备，但仍有大量的粉尘弥漫在电主轴周围，随着加工时间的延长，这些粉尘会慢慢进入到电主轴内部，因此解电决主轴的密封问题显得尤为重要。同时一些加工过程需要用水、酒精或切屑液冷却，也会产生大量的水、雾等，这些物质进入电主轴内部都会对电主轴造成很大的伤害，因此高密封性能的气浮电主轴是长期发展的方向。

实用新型内容

为了克服现有技术的不足，本实用新型的目的在于提供一种具有良好的密封性能的气浮电主轴。

本实用新型的目的采用以下技术方案实现：

一种气浮电主轴，包括：

机体，所述机体具有一容置空间；

轴芯组件，所述轴芯组件包括轴芯本体、飞盘和挡盘，所述轴芯本体轴向容置于所述机体的容置空间内，所述轴芯本体具有上端和下端，所述飞盘位于所述轴芯本体的邻近上端的外周面上，所述挡盘位于所述轴芯本体的邻近下端的外周面上；

轴承组件，所述轴承组件包括自上端至下端套设在所述轴芯本体上的推力轴承、上气浮轴承和下气浮轴承，所述上气浮轴承和所述下气浮轴承的供高压气流流通的多个径向节流孔朝向所述轴芯本体，所述上气浮轴承和所述推力轴承的供高压气流流通的多个轴向节流孔分别朝向所述飞盘相对的两侧；

密封组件，所述密封组件包括前盖、滑块和弹性件，所述前盖套设在所述轴芯本体上并位于所述下气浮轴承和所述挡盘之间，所述前盖具有供高压气流流通的第二气路，所述滑块位于所述前盖和所述挡盘之间，所述滑块的多个轴向节流孔朝向所述挡盘并连通所述第二气路，所述弹性件位于所述滑块的背向所述滑块的多个轴向节流孔的一侧并位于所述滑块和所述前盖之间。

可选地，还包括固定套，所述固定套连接所述机体的与所述轴芯本体的上端对应的开口；

所述固定套、推力轴承、上气浮轴承、机体和下气浮轴承上形成有供高压气体流通的第一气路，所述第一气路连通所述径向节流孔、轴向节流孔和第二气路。

可选地，所述前盖包括前盖本体和外肩台，所述前盖本体套设在所述轴芯本体上并与所述挡盘之间具有间隙，所述外肩台位于所述前盖本体的外周面上，所述第二气路形成于所述前盖本体和所述外肩台上，所述滑块套设在所述前盖本体上并位于所述外肩台和所述挡盘之间，所述弹性件位于所述滑块和所述外肩台之间。

可选地，所述前盖本体和所述滑块之间设置有至少一个密封件。

可选地，所述滑块的背向所述滑块的多个轴向节流孔的一侧具有容置部，所述弹性件的一端位于所述容置部内。

可选地，所述固定套具有进气口和第三气路，所述第一气路和所述第三气路连通所述进气口，所述推力轴承的多个轴向节流孔连通所述第三气路。

一种气浮电主轴，包括：

机体，所述机体具有一容置空间；

轴芯组件，所述轴芯组件包括轴芯本体、飞盘和挡盘，所述轴芯本体轴向容置于所述机体的容置空间内，所述轴芯本体具有上端和下端，所述飞盘和所述挡盘位于所述轴芯本体的邻近下端的外周面上，所述飞盘位于所述挡盘上方；

轴承组件，所述轴承组件包括自上端至下端套设在所述轴芯本体上的上气浮轴承、下气浮轴承和推力轴承，所述上气浮轴承和所述下气浮轴承的供高压气流流通的多个径向节流孔朝向所述轴芯本体，所述下气浮轴承和所述推力轴承的供高压气流流通的多个轴向节流孔分别朝向所述飞盘相对的两侧；

密封组件，所述密封组件包括前盖、滑块和弹性件，所述前盖套设在所述轴芯本体上并位于所述推力轴承和所述挡盘之间，所述前盖具有供高压气流流通的第二气路，所述滑块位于所述前盖和所述挡盘之间，所述滑块的多个轴向节流孔朝向所述挡盘并连通所述第二气路，所述弹性件位于所述滑块的背向所述滑块的多个轴向节流孔的一侧并位于所述滑块和所述前盖之间。

可选地，还包括固定套，所述固定套连接所述机体的与所述轴芯本体的上端对应的开口；

所述固定套、上气浮轴承、机体、下气浮轴承和推力轴承上形成有供高压气体流通的第一气路，所述第一气路连通所述径向节流孔、轴向节流孔和第二气路。

可选地，所述前盖包括前盖本体和外肩台，所述前盖本体套设在所述轴芯本体上并与所述挡盘之间具有间隙，所述外肩台位于所述前盖本体的外周面上，所述第二气路形成于所述前盖本体和所述外肩台上，所述滑块套设在所述前盖本体上并位于所述外肩台和所述挡盘之间，所述弹性件位于所述滑块和所述外肩台之间。

可选地，所述前盖本体和所述滑块之间设置有至少一个密封件。

相比现有技术，本实用新型的有益效果在于：本实用新型通过在气浮电主轴上设置密封组件，密封组件的前盖、滑块和弹性件相配合，在轴芯组件运行过程中或停止运行后均能够起到有效的密封作用。

附图说明

图1是本实用新型实施例的气浮电主轴的一个方向的截面示意图。

图2是本实用新型实施例的气浮电主轴的另一方向的局部截面示意图。

图3是本实用新型实施例的机体的截面示意图。

图4是本实用新型实施例的内机体的展开图。

图5是图1中S1部分的放大图。

图6是本实用新型实施例的气缸组件的截面示意图。

图7是图6中的气缸组件沿AA线的截面示意图。

图8是本实用新型实施例的轴芯组件的截面示意图。

图9是本实用新型实施例的轴芯本体的局部主视图。

图10是本实用新型实施例的轴芯本体上的多个容置槽的展开图。

图11是图8中S2部分的放大图。

图12是图8中S3部分的放大图。

图13是本实用新型实施例的气浮轴承的截面示意图。

图14是图13中的气浮轴承沿BB线的截面示意图。

图中：

1：机体

11：内机体

111：环槽 1111：出水口

112：弯曲水槽

1121：进水孔 1122：出水孔

12：外机体

2：轴芯组件

21：轴芯本体 211：测速槽

212：容置槽 α：第一夹角

22：飞盘 23：挡盘

24：夹头

241：止裂孔 242：凹部

25：轴霸 251：轴霸内套

252：轴霸外套 253：油槽

26：弹片 27：内杆

3：固定套

31：进液口 32：出液口

33：进气口 34：通孔

4：轴承组件

41：推力轴承 42：气浮轴承

421：上气浮轴承 422：下气浮轴承

423：径向节流孔 424：轴向节流孔

425：内陷部 426：让位槽

β：第二夹角

5：密封组件

51：前盖

511：前盖本体 512：外肩台

52：滑块 521：容置部

61：密封件 62：弹性件

63：测速传感器 64：推杆

71：第一气路 72：第二气路

73：第三气路

8：电机组件

81：定子 82：转子

821：金属条

9：气缸组件

91：缸体 911：缸体本体

912：隔板 913：气缸室

914：送气通路 915：气孔

92：端盖 93：活塞

931：活塞本体 932：凸部

94：膜片

具体实施方式

下面，结合附图以及具体实施方式，对本实用新型做进一步描述，需要说明的是，在不相冲突的前提下，以下描述的各实施例之间或各技术特征之间可以任意组合形成新的实施例。

参照图1至图14，本实用新型提供一种气浮电主轴，该气浮电主轴包括机体1、轴芯组件2、轴承组件4，在一个实施例中，该气浮电主轴还包括用于提高密封性能的密封组件5。可选地，该气浮电主轴还包括固定套3。

参照图1至图4，机体1具有一容置空间，该机体1具有上端开口和下端开口。可选地，机体1包括内机体11和外机体12，内机体11容置于外机体12内，内机体11的外周面上设置有环槽111和多个弯曲水槽112，多个弯曲水槽112相互独立且单向往复迂回，冷却液自每个弯曲水槽112的进水孔1121进入弯曲水槽112，往复迂回后，冷却液自每个弯曲水槽112的出水孔1122同时进入环槽111，环槽111连通出水口1111以将冷却液排出。为防止冷却液从内机体11的弯曲水槽112中渗出，内机体11和外机体12之间通过密封件61密封，可选地，该密封件61为密封圈。弯曲水槽112的截面形状可选地为半圆形，一方面能够增加冷却液的流量，另一方面使得加工简单、降低成本。上述机体1的结构可以参考公开号为CN204160262U的中国专利，该专利文献的内容通过引用合并于此。上述机体1的结构能够最大限度地的将轴芯组件2的轴芯本体21在高速旋转过程中产生的热量及时带出轴芯组件2，保证轴芯组件2的安全平稳运行和可靠运行。

参照图8，轴芯组件2包括轴芯本体21，本实施例中，轴芯组件2还包括飞盘22和挡盘23。轴芯本体21轴向容置于机体1的容置空间内，轴芯本体21具有上端和下端。在一个实施例中，飞盘22位于轴芯本体21的邻近上端的外周面上，挡盘23位于轴芯本体21的邻近下端的外周面上，从而形成一种后飞盘设计的轴芯组件2；在另一实施例中，飞盘22和挡盘23位于轴芯本体21的邻近下端的外周面上，飞盘22位于挡盘23上方(未示出)，从而形成一种前飞盘设计的轴芯组件2。

参照图1和图2，固定套3连接机体1的与轴芯本体2的上端对应的开口(上端开口)。可选地，固定套3上设置有供冷却液进入的进液口31、供冷却液流出的出液口32、供高压气体进入的进气口33和位于固定套3内部的供推杆64穿过的通孔34，其中，固定套3上的进液口31连通机体1上的弯曲水槽112的进水孔1121，固定套3上的出液口32连通机体1上的环槽111。可选地，固定套3为铝制固定套。

轴承组件4包括推力轴承41和气浮轴承42，气浮轴承42包括上气浮轴承421和下气浮轴承422，推力轴承41和气浮轴承42相配合使轴芯本体21和飞盘22无接触悬浮。

在一个实施例中，如图1所示，推力轴承41、上气浮轴承421和下气浮轴承422自上端至下端套设在轴芯本体21上，该轴承组件4适用于后飞盘设计的轴芯组件2。上气浮轴承421和下气浮轴承422的供高压气流流通的多个径向节流孔423朝向轴芯本体21，上气浮轴承421和推力轴承41的供高压气流流通的多个轴向节流孔424分别朝向飞盘22相对的两侧。较佳地，固定套3、推力轴承41、上气浮轴承421、机体1和下气浮轴承422上形成有供高压气体流通的第一气路71，该第一气路71连通固定套3上的进气口33，同时，第一气路71连通径向节流孔423、轴向节流孔424和密封组件5的第二气路72。

从固定套3上的进气口33进入的高压气体经第一气路71流经上气浮轴承421和下气浮轴承422的多个径向节流孔423、以及上气浮轴承421和推力轴承41的多个轴向节流孔424，流经多个径向节流孔423的高压气体节流后打在轴芯本体21上，流经多个轴向节流孔424的高压气体节流后打在飞盘22上，使得轴芯本体21与上气浮轴承421和下气浮轴承422之间、飞盘22与上气浮轴承421和推力轴承41之间形成一层高压气膜，支撑轴芯本体21和飞盘22无接触悬浮，并确保轴芯本体21具有一定的承载能力与刚度。

在另一实施例中，上气浮轴承421、下气浮轴承422和推力轴承41自上端至下端套设在轴芯本体21上(未示出)，该轴承组件4适用于前飞盘设计的轴芯组件2。上气浮轴承421和下气浮轴承422的供高压气流流通的多个径向节流孔423朝向轴芯本体21，下上气浮轴承421和推力轴承41的供高压气流流通的多个轴向节流孔424分别朝向飞盘22相对的两侧。较佳地，固定套3、上气浮轴承421、机体1、下气浮轴承422和推力轴承41上形成有供高压气体流通的第一气路71，该第一气路71连通固定套3上的进气口33，同时，第一气路71连通径向节流孔423、轴向节流孔424和密封组件5的第二气路72。

从固定套3上的进气口33进入的高压气体经第一气路71流经上气浮轴承421和下气浮轴承422的多个径向节流孔423、以及下气浮轴承422和推力轴承41的多个轴向节流孔424，流经多个径向节流孔423的高压气体节流后打在轴芯本体21上，流经多个轴向节流孔424的高压气体节流后打在飞盘22上，使得轴芯本体21与上气浮轴承421和下气浮轴承422之间、飞盘22与下气浮轴承422和推力轴承41之间形成一层高压气膜，支撑轴芯本体21和飞盘22无接触悬浮，并确保轴芯本体21具有一定的承载能力与刚度。

参照图1和图6，密封组件5包括前盖51、滑块52和弹性件62。

在一个实施例中，对于后飞盘设计的轴芯组件2，前盖51套设在轴芯本体21上并位于下气浮轴承422和挡盘23之间，前盖51具有供高压气流流通的第二气路72，较佳地，第二气路72连通第一气路71，滑块52位于前盖51和挡盘23之间，滑块52的多个轴向节流孔424朝向挡盘23并连通第二气路72，弹性件62位于滑块52的背向滑块52的多个轴向节流孔424的一侧并位于滑块52和前盖51之间。

在另一实施例中，对于前飞盘设计的轴芯组件2(未示出)，前盖51套设在轴芯本体21上并位于推力轴承41和挡盘23之间，前盖51供高压气流流通的第二气路72，较佳地，第二气路72连通第一气路71，滑块52位于前盖51和挡盘23之间，滑块52的多个轴向节流孔424朝向挡盘23并连通第二气路72，弹性件62位于滑块52的背向滑块52的多个轴向节流孔424的一侧并位于滑块52和前盖51之间。

在轴芯组件2运行之前，首先打开气源，高压气体依次通过第一气路71和第二气路72流向滑块52的多个轴向节流孔424，流经滑块52的多个轴向节流孔424的高压气体节流后打在轴芯组件2的挡盘23上，在反冲力的作用下，滑块52向上滑动并压缩位于滑块52和前盖51之间的弹性件62，对于后飞盘设计的轴芯组件2，弹性件62推动前盖51与下气浮轴承422紧密结合，对于前飞盘设计的轴芯组件2，弹性件62推动前盖51与推力轴承41紧密结合，滑块52与挡盘23之间形成一个间隙，从滑块52的多个轴向节流孔424节流后的高压气体从滑块52与挡盘23之间的间隙向外排出并形成高压气幕，从而进行气封，阻挡外部杂物(灰尘、水、油、雾等)进入轴芯组件2。当轴芯组件2停止运行后，关闭气源，滑块52在弹性件62的作用下与轴芯组件2的挡盘23紧密结合，前盖51在弹性件62的作用下与下气浮轴承422或推力轴承41紧密结合，阻挡外部外部杂物进入轴芯组件2。可选地，弹性件62为弹簧。

上述密封组件5应用在气浮电主轴上，在轴芯组件2运行过程中或停止运行后均能够起到有效的密封作用，对于提高气浮电主轴的性能、可靠性和延长使用寿命均有重要意义。

在一个实施例中，参照图5，前盖51包括前盖本体511和外肩台512，前盖本体511套设在轴芯本体21上并与挡盘23之间具有间隙，外肩台512位于前盖本体511的外周面上，第二气路72形成于前盖本体511和外肩台512上，滑块52套设在前盖本体511上并位于外肩台512和挡盘23之间，弹性件62位于滑块52和外肩台512之间。由前盖本体511和外肩台512形成的前盖51有利于滑块52的移动，并防止外部杂物从滑块52和前盖51之间进入轴芯组件2。

进一步地，参照图5，前盖本体511和滑块52之间设置有至少一个密封件61，本实施例中，前盖本体511和滑块52之间设置有两个密封件61，通过设置密封件61有利于进一步提高滑块52和前盖51之间的密封效果。可选地，该密封件61为密封圈。

在一个实施例中，参照图5，滑块52的背向滑块52的多个轴向节流孔424的一侧具有容置部521，弹性件62的一端位于容置部521内。在运行过程中，弹性件62的一端容置于容置部521内有利于弹性件62沿预定方向伸缩并防止弹性件62从滑块52和前盖51之间脱离。

在一个实施例中，参照图1，对于后飞盘设计的轴芯组件2，固定套3具有进气口33和第三气路73，第一气路71和第三气路73连通进气口33，推力轴承41的多个轴向节流孔424连通第三气路73。通过设置第三气路73，有利于高压气体从进气口33通过第三气路73直接流向推力轴承41的多个轴向节流孔424。

可选地，气浮电主轴还包括气缸组件9，下面结合附图对本实用新型实施例的气缸组件9进行详细描述，参照图6和图7，气缸组件9包括多级缸体91、端盖92和多个活塞93。

具体地说，多级缸体91层叠设置，相邻两个缸体91之间形成气缸室913，端盖92与位于端部的缸体91形成气缸室913，缸体91包括缸体本体911和隔板912，相邻两个缸体91通过缸体本体911连接，相邻两个缸体本体911之间设置有用于增加气浮电主轴阻尼的膜片94，隔板912位于相邻两个气缸室913之间，每个气缸室913内设置有一个活塞93，多个活塞93连接气浮电主轴的推杆64。在气浮电主轴运行过程中，高速旋转的轴芯本体21会产生很大的振动，通过在相邻两个缸体本体911之间膜片94能够在气缸组件9衰减振动基础中进一步增加系统的阻尼，对提高气浮电主轴的稳定性起到显著的作用。

可选地，相邻两个缸体本体911中的一个缸体91上设置有凹槽，膜片94位于凹槽内。通过设置凹槽，有利于将膜片94安装在预定位置，防止膜片94从相邻两个缸体本体911之间脱离。进一步地，凹槽位于相邻两个缸体本体911中更邻近端盖92的缸体91上。经研究发现，凹槽位于相邻两个缸体本体911中更邻近端盖92的缸体91上时，凹槽中的膜片94对增加系统的阻尼具有更加显著的效果。

在一个实施例中，隔板912具有贯孔，活塞93包括活塞本体931和位于活塞本体931上的凸部932，活塞93的凸部932容置于形成活塞93所在气缸室913的隔板912的贯孔内，活塞93的凸部932连接气浮电主轴的推杆64。上述结构的活塞93和隔板912一方面有利于防止气体从活塞93的凸部932和隔板912的贯孔之间泄露，另一方面有利于活塞93与推杆64的连接。进一步地，活塞93的凸部932与隔板912的贯孔之间设置密封件61，该密封件61有利于进一步提高活塞93的凸部932与隔板912的贯孔之间的密封效果，防止气体从活塞93的凸部932和隔板912的贯孔之间泄露。可选地，该密封件61为密封圈。

在一个实施例中，多级缸体91的缸体本体911上设置有送气通路914，缸体91上设置有连通送气通路914和气缸室913的气孔915。通过该送气通路914和气孔915能够将活塞93压缩的气体送至气缸组件9与固定套3形成的容置空间内。

在一个实施例中，活塞93与缸体本体911之间设置有密封件61，缸体91的隔板912与相邻缸体91的缸体本体911之间设置有密封件61。在活塞93压缩气体过程中，该密封件61能够防止气体从活塞93与缸体本体911之间泄露。可选地，该密封件61为密封圈。

在一个实施例中，气浮电主轴还包括固定套3和推杆64，固定套3套设在推杆64上并连接气缸组件9的背向端盖92的一侧。进一步地，气浮电主轴还包括套设在推杆64上的弹性件62，弹性件62的两端分别抵接气缸组件9和固定套3。高压气体通过端盖92上的进气口进入活塞93与端盖92之间的空间，并驱动活塞93向下移动，进而推动推杆64向下移动进行换刀操作，气缸组件9和固定套3之间的弹性件62被压缩；关闭端盖92上的进气口的高压气体，在弹性件62的作用下，活塞93带动推杆64向上移动。

下面结合附图对本实用新型实施例的轴芯组件2进行详细描述。

在一个实施例中，参照图8至图12，轴芯组件2还包括夹头24，夹头24位于轴芯本体21的下端，轴芯本体21的邻近下端的外周面上设置有测速槽211。对于后飞盘设计的轴芯组件2，将下气浮轴承422套设在轴芯本体21上，在下气浮轴承422的与测速槽211位置对应的内周面上设置测速传感器63，测速传感器63可以检测测速槽211转动一周的时间进而计算得出轴芯本体21的转速。测速传感器63的引线从机体1中引出，将测速槽211设置于气浮电主轴的下端，更能确保传出信号的稳定性。

可选地，轴芯本体21上设置有多个测速槽211，多个测速槽211在垂直于轴芯本体21的轴向方向的平面内均匀分布于轴芯本体21的外周面上，多个测速槽211更有利于提高测速传感器63的检测的精确性。

在一个实施例中，参照图1、图8和图10，气浮电主轴还包括用于驱动轴芯本体21旋转的电机组件8，电机组件8包括定子81和转子82。其中，定子81套设在轴芯本体21的外周面上，可选地，定子81固定在机体1上，转子82包括多个金属条821，定子81和转子82组成三相异步电机，通过驱动器向定子81通入高频交变电流，使得定子81与转子82之间构成交变磁场，转子82中的金属条821产生感应电流，进而转子82受到旋转扭矩，带动整个轴芯本体21一起作高速旋转。

本实施例中，与定子81的位置相对应的轴芯本体21上设置有用于容置转子82的金属条821的多个容置槽212，容置槽212的延伸方向与轴芯本体21的延伸方向形成第一夹角α，第一夹角α大于0度并小于90度，每个容置槽212内设置有一个金属条821，换言之，容置槽212的延伸方向与轴芯本体21的延伸方向非平行设置，而是容置槽212为斜向设置，两者形成为锐角的第一夹角α，经研究发现，上述斜向设置的金属条821与定子81相配合能够有效提高电磁稳定性，增加轴芯组件2的抗干扰能力。可选地，转子82的金属条821为铜条，容置槽212在延伸方向上的深度相同，容置槽212均匀分布于轴芯本体21的外周面上。

在一个实施例中，每个容置槽212的延伸方向与轴芯本体21的延伸方向形成的第一夹角α的角度相同，换言之，每个容置槽212沿相同的角度和方向延伸，从而使定子81与转子82之间形成稳定的交变磁场，使轴芯本体21更加稳定、可靠地高速旋转。

在一个实施例中，参照图11，夹头24具有上端和下端，夹头24的上端位于轴芯本体21的下端的内孔中，夹头24的邻近夹头24的上端的外周面上设置有多个止裂孔241，在夹头24反复松拉刀过程中容易出现应力集中的现象，通过在夹头24的上端的外周面上设置多个止裂孔241能够有效防止出现应力集中的现象。

在一个实施例中，继续参照图11，夹头24的外周面和轴芯本体21的内孔的内周面之间设置有至少一个密封件61。该密封件61能够使夹头24与轴芯本体21的内孔紧密配合，防止灰尘、水、雾等进入，彻底阻止外部杂物进入轴芯组件2的内部，保持内部干净无污染，同时可以在夹头24和轴芯本体21之间提供缓冲作用。可选地，本实施例的密封件61为密封圈。

进一步地，夹头24的外周面上设置有至少一个凹部242，每个凹部242内设置有一个密封件61，通过设置凹部242能够在轴芯本体21高速旋转过程中防止密封件61脱离。

可选地，轴芯组件2还包括轴霸25、弹片26和内杆27，内杆27位于轴芯本体21的内孔中，内杆27连接夹头24和轴霸25，轴霸25和弹片26位于内杆27与轴芯本体21之间，轴霸25位于弹片26上方，推杆64推动内杆27向下移动时，轴霸25压缩弹片26，推杆64脱离内杆27，在弹片26的作用下，轴霸25带动内杆27向上移动，内杆27进而带动夹头24向上移动从而夹紧刀具。参照图12，轴霸25包括轴霸内套251和轴霸外套252，轴霸内套251套设在内杆27上，轴霸外套252套设在轴霸内套251上，轴霸外套252的外周面上设置有环形的油槽253，通过在油槽253内设置润滑油，在轴霸25上下往复移动时，减小轴霸25与轴芯本体21的内壁之间的摩擦，延长轴霸25的使用寿命。

下面结合图13和图14对本实用新型实施例的气浮轴承42进行详细描述。

气浮轴承42上设置有多个径向节流孔423和轴向延伸的贯孔，多个径向节流孔423连通气浮轴承42的贯孔，气浮轴承42的贯孔用于容置气浮电主轴的轴芯本体21，流经多个径向节流孔423的高压气体节流后打在轴芯本体21上，使得轴芯本体21与气浮轴承42之间形成一层高压气膜，进而使得轴芯本体21无接触悬浮。

在垂直于轴向方向的平面内，每个径向节流孔423的延伸方向与径向方向形成一个第二夹角β，第二夹角β大于0度并小于90度，流经多个径向节流孔423的气体的流动方向与轴芯本体21的转动方向一致。沿径向方向设置的径向节流孔423的气体会垂直打在轴芯本体21上，由于轴芯本体21在运行过程中高速旋转，垂直打在轴芯本体21上的气流不利于轴芯本体21的稳定运行，本实施例将气浮轴承42的多个径向节流孔423的延伸方向斜向布置，使得流经多个径向节流孔423的气体的流动方向与轴芯本体21的转动方向一致，从而确保轴芯本体21的高速旋转更加平稳，有利于提高气浮电主轴的可靠性。上述气浮轴承42的结构可以应用于上气浮轴承421，也可以应用于下气浮轴承422。

在一个实施例中，每个径向节流孔423的延伸方向与径向方向形成的第二夹角β的角度相同，使得流经每个径向节流孔423的气体打在轴芯本体21上的气体的方向相同，从而确保轴芯本体21的高速旋转更加平稳。

可选地，多个径向节流孔423在垂直于轴向方向的平面内均匀分布于气浮轴承42上，使得轴芯本体21在周向受到的来自高压气体的支撑力更加均匀，从而确保轴芯本体21的高速旋转更加平稳。

可选地，多个径向节流孔423包括至少两组径向节流孔423，每组的多个径向节流孔423在垂直于轴向方向的平面内均匀分布于气浮轴承42上，通过设置多组径向节流孔423，使得轴芯本体21沿轴向在多个位置受到气浮支撑作用，从而确保轴芯本体21的高速旋转更加平稳。

在一个实施例中，气浮轴承42的外壁上设置有多个弹性件62，多个弹性件62在垂直于轴向方向的平面内均匀分布于气浮轴承42的外壁上。该多个弹性件62一方面能够增加气浮轴承42的阻尼，提高气浮轴承42的刚度和稳定性，另一方面对衰减振动有良好的改善作用。可选地，该弹性件62为弹簧。

进一步地，气浮轴承42的外壁上设置有多个内陷部425，每个内陷部425内容置有一个弹性件62，在气浮电主轴运行过程中，该内陷部425有利于防止弹性件62脱离。

在一个实施例中，气浮轴承42的轴向的一个端面上设置有让位槽426，安装时，定子81和气浮轴承42套设在轴芯本体21上，让位槽426朝向定子81，通过在气浮轴承42的一个端面上设置让位槽426能够有效地避开气浮轴承42与定子81的线圈接触，防止因接触带来的漏电危险。较佳地，参照图2，该让位槽426的深度H为5mm～10mm。

在一个实施例中，参照图2，在将定子81和气浮轴承42套设在轴芯本体21上，定子81与气浮轴承42的轴向的一个端面之间设置有密封件61，该密封件61一方面能够起到定位作用，另一方面能够有效的增加系统的阻尼，衰减因定子81、转子82磁力作用而带来的振动。

对本领域的技术人员来说，可根据以上描述的技术方案以及构思，做出其它各种相应的改变以及形变，而所有的这些改变以及形变都应该属于本实用新型权利要求的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种气浮电主轴，其特征在于，包括：

机体，所述机体具有一容置空间；

轴芯组件，所述轴芯组件包括轴芯本体、飞盘和挡盘，所述轴芯本体轴向容置于所述机体的容置空间内，所述轴芯本体具有上端和下端，所述飞盘位于所述轴芯本体的邻近上端的外周面上，所述挡盘位于所述轴芯本体的邻近下端的外周面上；

轴承组件，所述轴承组件包括自上端至下端套设在所述轴芯本体上的推力轴承、上气浮轴承和下气浮轴承，所述上气浮轴承和所述下气浮轴承的供高压气流流通的多个径向节流孔朝向所述轴芯本体，所述上气浮轴承和所述推力轴承的供高压气流流通的多个轴向节流孔分别朝向所述飞盘相对的两侧；

密封组件，所述密封组件包括前盖、滑块和弹性件，所述前盖套设在所述轴芯本体上并位于所述下气浮轴承和所述挡盘之间，所述前盖具有供高压气流流通的第二气路，所述滑块位于所述前盖和所述挡盘之间，所述滑块的多个轴向节流孔朝向所述挡盘并连通所述第二气路，所述弹性件位于所述滑块的背向所述滑块的多个轴向节流孔的一侧并位于所述滑块和所述前盖之间。

2.如权利要求1所述的气浮电主轴，其特征在于，还包括固定套，所述固定套连接所述机体的与所述轴芯本体的上端对应的开口；

所述固定套、推力轴承、上气浮轴承、机体和下气浮轴承上形成有供高压气体流通的第一气路，所述第一气路连通所述径向节流孔、轴向节流孔和第二气路。

3.如权利要求1所述的气浮电主轴，其特征在于，所述前盖包括前盖本体和外肩台，所述前盖本体套设在所述轴芯本体上并与所述挡盘之间具有间隙，所述外肩台位于所述前盖本体的外周面上，所述第二气路形成于所述前盖本体和所述外肩台上，所述滑块套设在所述前盖本体上并位于所述外肩台和所述挡盘之间，所述弹性件位于所述滑块和所述外肩台之间。

4.如权利要求3所述的气浮电主轴，其特征在于，所述前盖本体和所述滑块之间设置有至少一个密封件。

5.如权利要求1所述的气浮电主轴，其特征在于，所述滑块的背向所述滑块的多个轴向节流孔的一侧具有容置部，所述弹性件的一端位于所述容置部内。

6.如权利要求2所述的气浮电主轴，其特征在于，所述固定套具有进气口和第三气路，所述第一气路和所述第三气路连通所述进气口，所述推力轴承的多个轴向节流孔连通所述第三气路。

7.一种气浮电主轴，其特征在于，包括：

机体，所述机体具有一容置空间；

轴芯组件，所述轴芯组件包括轴芯本体、飞盘和挡盘，所述轴芯本体轴向容置于所述机体的容置空间内，所述轴芯本体具有上端和下端，所述飞盘和所述挡盘位于所述轴芯本体的邻近下端的外周面上，所述飞盘位于所述挡盘上方；

轴承组件，所述轴承组件包括自上端至下端套设在所述轴芯本体上的上气浮轴承、下气浮轴承和推力轴承，所述上气浮轴承和所述下气浮轴承的供高压气流流通的多个径向节流孔朝向所述轴芯本体，所述下气浮轴承和所述推力轴承的供高压气流流通的多个轴向节流孔分别朝向所述飞盘相对的两侧；

密封组件，所述密封组件包括前盖、滑块和弹性件，所述前盖套设在所述轴芯本体上并位于所述推力轴承和所述挡盘之间，所述前盖具有供高压气流流通的第二气路，所述滑块位于所述前盖和所述挡盘之间，所述滑块的多个轴向节流孔朝向所述挡盘并连通所述第二气路，所述弹性件位于所述滑块的背向所述滑块的多个轴向节流孔的一侧并位于所述滑块和所述前盖之间。

8.如权利要求7所述的气浮电主轴，其特征在于，还包括固定套，所述固定套连接所述机体的与所述轴芯本体的上端对应的开口；

所述固定套、上气浮轴承、机体、下气浮轴承和推力轴承上形成有供高压气体流通的第一气路，所述第一气路连通所述径向节流孔、轴向节流孔和第二气路。

9.如权利要求7所述的气浮电主轴，其特征在于，所述前盖包括前盖本体和外肩台，所述前盖本体套设在所述轴芯本体上并与所述挡盘之间具有间隙，所述外肩台位于所述前盖本体的外周面上，所述第二气路形成于所述前盖本体和所述外肩台上，所述滑块套设在所述前盖本体上并位于所述外肩台和所述挡盘之间，所述弹性件位于所述滑块和所述外肩台之间。

10.如权利要求9所述的气浮电主轴，其特征在于，所述前盖本体和所述滑块之间设置有至少一个密封件。