一种高精度低能耗的高速气浮式电主轴制造技术

本实用新型专利技术涉及一种高精度低能耗的高速气浮式电主轴；包括主体机构、转子机构、轴承机构、定子机构、气缸机构及后座机构，转子机构包括轴芯、顶杆、拉杆、弹性组件及夹头，夹头通过螺丝与拉杆相互连接，轴承机构包括推力轴承、前轴承组件及后轴承组件，轴芯设有延伸部，延伸部与推力轴承相连接，推力轴承和前轴承组件间设有推力间隙环，推力轴承设有防尘机构；本实用新型专利技术的有益效果体现为：气浮轴的气静压轴承中镶有复合轴承内套，耐磨性好，能够自润滑和自定心，有效避免与轴芯的摩擦，高效的循环水冷通道，具有更高的CPK精度与转速，轴承镶有合理的阻尼塞，大幅减少耗气量，节约成本，出色的电机扭矩及刀具握持力，具备较强的适应性和实用性。

A High Speed Air-Floating Spindle with High Precision and Low Energy Consumption

The utility model relates to a high-speed air-floated spindle with high precision and low energy consumption, which comprises a main body mechanism, a rotor mechanism, a bearing mechanism, a stator mechanism, a cylinder mechanism and a rear seat mechanism. The rotor mechanism comprises a shaft core, a jack rod, a pull rod, an elastic component and a chuck. The chuck is connected with a pull rod through a screw. The bearing mechanism includes thrust bearing, a front bearing component and a rear bearing component. The axle core is provided with an extension part, which is connected with the thrust bearing, a thrust clearance ring between the thrust bearing and the front bearing assembly, and a dust-proof mechanism for the thrust bearing. The beneficial effect of the utility model is as follows: the aerostatic bearing of the air bearing is equipped with a composite bearing inner sleeve, which has good wear resistance, self-lubrication and self-centering, effectively avoids friction with the axle core, and highly efficient circulating water. Cold passage, with higher CPK accuracy and speed, bearing with reasonable damper plug, greatly reduce gas consumption, cost savings, excellent motor torque and tool grip force, with strong adaptability and practicability.

【技术实现步骤摘要】
一种高精度低能耗的高速气浮式电主轴
本技术涉及一种电主轴，特指一种便于安装、维护的高精度低能耗的高速气静压悬浮式电主轴。
技术介绍
在现有技术中，普通气浮高速电主轴耗气量大，其加工功率、转速、主轴扭矩、主轴抓刀方式均有一定的局限性，随着市场的个性化、多元化，产品材料的多样化，对加工效率、加工效益、加工质量、加工方式提出了更高的要求，而现有的气浮主轴已越来越不能满足市场的需求。
技术实现思路
为了解决上述问题，本技术旨在提供一种电主轴，特指一种便于安装、维护的高精度低能耗的高速气静压悬浮式电主轴。实现上述目的，本技术采用的技术方案是：一种高精度低能耗的高速气浮式电主轴，包括主体机构、转子机构、轴承机构、定子机构、气缸机构及后座机构，所述转子机构、轴承机构及所述定子机构分别安装于所述主体机构的内腔中，所述后座机构设置于所述气缸机构和所述主体机构之间，所述转子机构包括分别设置于轴芯内的顶杆、拉杆、弹性组件及夹头组件，所述顶杆其中一端与所述气缸机构可传动地相互连接，另一端与所述拉杆可传动地相互连接，所述弹性组件由若干个套设于所述夹头组件上的碟形弹簧所组成，所述夹头组件通过螺丝与所述拉杆相互连接，所述轴承机构包括推力轴承、前轴承组件及后轴承组件，所述气缸机构和所述推力轴承分别安装于所述主体机构的两端，所述推力轴承和所述前轴承组件设置于所述轴芯的其中一端，所述后轴承组件设置于所述轴芯的另一端，所述轴芯一体成型地设置有延伸部，所述延伸部与所述推力轴承相连接，所述推力轴承和所述前轴承组件之间设有推力间隙环，所述推力轴承设置有防尘机构。其中，所述主体机构包括外套和内胆，所述内胆设有气路通道和循环水冷通道，所述气路通道包括主气道和若干个分别与所述主气道相连通的导气孔，所述主气道的气体通过所述导气孔分别输送至所述前轴承组件和所述后轴承组件中，所述循环水冷通道可同时冷却所述主体机构和所述轴承机构。其中，所述前轴承组件和所述后轴承组件内均设置有复合轴承套和套设于所述复合轴承套外侧的轴承外套，所述轴承外套设置有气流通道，所述气流通道包括第一环形气槽、若干个径向节气孔及通气孔，所述第一环形气槽与所述径向节气孔相互连通，所述通气孔与所述主气道相互连通，与所述主体机构的主气道相连通的通气孔，若干个所述径向节气孔呈阵列式地均匀分布于所述轴承外套上，若干个所述径向节气孔均设置有径向阻尼塞，若干个所述径向节气孔分别通过轴向节气孔实现相互连通，所述轴向节气孔内设置有第一轴向阻尼塞。其中，所述推力轴承设有进气通道和气路槽，所述进气通道通过所述推力间隙环上的气孔与所述前轴承组件的通气孔相连通，所述气路槽内均设置有第二轴向阻尼塞，所述第二轴向阻尼塞与第一轴向阻尼塞呈一定角度相互错开，所述进气通道设置有第二环形气槽。其中，所述的气缸机构为多级动力板联合推动结构，包括气缸盖、若干层气缸动力板、气缸分隔片及复位弹簧，若干层所述气缸分隔片中均设置有所述气缸动力板，若干层所述气缸动力板和所述后座机构均设置有位于同一轴线的安装孔，所述顶杆依次设置于若干层所述气缸动力板和所述后座机构的所述安装孔内，所述顶杆与所述安装孔之间具有一定间隙，所述后座机构设置有安装槽，所述复位弹簧套设于所述安装槽内，并套设于所述顶杆的外侧。其中，所述顶杆的端部设置有轴向节流孔，所述的轴向节流孔设置有第三轴向阻尼塞。其中，所述的定子机构包括两端分别设置有绕线端的若干个定子基体，所述定子基体和所述绕线端的连接处设置有绝缘板。其中，所述后座机构设置有消声器及测速装置。其中，所述复位弹簧的其中一端抵于最底层的所述气缸动力板，另一端抵于所述安装槽。本技术的有益效果体现为：本技术旨在提供一种高精度低能耗的高速气浮式电主轴，在气浮轴的空气轴承中镶有铁氟龙材质的复合轴承套，具备更高的加工精度，其耐磨性好、摩擦系数低，能实现自润滑及自定心，形成的环形气膜均匀、流量稳定，侧向刚性强，避免与轴芯的摩擦，使该电主轴比传统电主轴具有更高的CPK精度与转速，其转速可达20,0000rpm，另轴承内镶有规格相适的阻尼塞，能大幅减少耗气量，节约使用成本，转子轴芯使用相适规格的碟形弹簧，具备更稳定的弹力，更少的弹性损失及更长的使用寿命，使主轴具有更好的稳定性，此外，线圈扭矩及刀具握持力也有大幅度的提升，比传统气浮主轴具备更高的加工精度及加工效益，其既适用于粗加工又适用于高精密加工，具备较强的适应性和实用性。附图说明图1为本技术气浮电主轴整体结构剖视图。图2为本技术气浮电主轴进气通道的结构示意图。图3为本技术气浮电主轴前轴承组件的结构示意图。图4为本技术气浮电主轴转子机构的结构示意图。图5为本技术气浮电主轴气缸机构的结构示意图。附图标注说明：1-主体机构；2-转子机构；3-轴承机构；4-定子机构；5-气缸机构；6-后座机构；7-轴芯；8-顶杆；9-拉杆；10-弹性组件；11-夹头组件；12-推力轴承；13-前轴承组件；14-后轴承组件；15-延伸部；16-推力间隙环；17-防尘机构；18-外套；19-内胆；20-气路通道；21-主气道；22-导气孔；23-复合轴承套；24-轴承外套；25-气流通道；26-第一环形气槽；27-径向节气孔；28-通气孔；29-径向阻尼塞；30-轴向节气孔；31-第一轴向阻尼塞；32-进气通道；33-气路槽；34-第二轴向阻尼塞；35-第二环形气槽；36-气缸盖；37-气缸动力板；38-气缸分隔片；39-复位弹簧；40-安装孔；41-安装槽；42-轴向节流孔；43-第三轴向阻尼塞；44-绕线端；45-定子基体；46-绝缘板。具体实施方式下面结合附图详细说明本技术的具体实施方式：如图1-5所示，一种高精度低能耗的高速气浮式电主轴，包括主体机构1、转子机构2、轴承机构3、定子机构4、气缸机构5及后座机构6，所述转子机构2、轴承机构3及所述定子机构4分别安装于所述主体机构1的内腔中，所述后座机构6设置于所述气缸机构5和所述主体机构1之间，所述转子机构2包括分别设置于轴芯7内的顶杆8、拉杆9、弹性组件10及夹头组件11，所述顶杆8其中一端与所述气缸机构5可传动地相互连接，另一端与所述拉杆9可传动地相互连接，所述弹性组件10由若干个套设于所述夹头组件11上的碟形弹簧所组成，所述夹头组件11通过螺丝与所述拉杆9相互连接，所述轴承机构3包括推力轴承12、前轴承组件13及后轴承组件14，所述气缸机构5和所述推力轴承12分别安装于所述主体机构1的两端，所述推力轴承12和所述前轴承组件13设置于所述轴芯7的其中一端，所述后轴承组件14设置于所述轴芯7的另一端，所述轴芯7一体成型地设置有延伸部15，所述延伸部15与所述推力轴承12相连接，所述推力轴承12和所述前轴承组件13之间设有推力间隙环16，所述推力轴承12设置有防尘机构17。其中，所述主体机构1包括外套18和内胆19，所述内胆19设有气路通道20和循环水冷通道，所述气路通道20包括主气道21和若干个分别与所述主气道21相连通的导气孔22，所述主气道21的气体通过所述导气孔22分别输送至所述前轴承组件13和所述后轴承组件14中，所述循环水冷通道可同时冷却所述主体机构1和所述轴承机构3。其中，所述前轴承组本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种高精度低能耗的高速气浮式电主轴，其特征在于：包括主体机构、转子机构、轴承机构、定子机构、气缸机构及后座机构，所述转子机构、轴承机构及所述定子机构分别安装于所述主体机构的内腔中，所述后座机构设置于所述气缸机构和所述主体机构之间，所述转子机构包括分别设置于轴芯内的顶杆、拉杆、弹性组件及夹头组件，所述顶杆其中一端与所述气缸机构可传动地相互连接，另一端与所述拉杆可传动地相互连接，所述弹性组件由若干个套设于所述夹头组件上的碟形弹簧所组成，所述夹头组件通过螺丝与所述拉杆相互连接，所述轴承机构包括推力轴承、前轴承组件及后轴承组件，所述气缸机构和所述推力轴承分别安装于所述主体机构的两端，所述推力轴承和所述前轴承组件设置于所述轴芯的其中一端，所述后轴承组件设置于所述轴芯的另一端，所述轴芯一体成型地设置有延伸部，所述延伸部与所述推力轴承相连接，所述推力轴承和所述前轴承组件之间设有推力间隙环，所述推力轴承设置有防尘机构。

【技术特征摘要】
1.一种高精度低能耗的高速气浮式电主轴，其特征在于：包括主体机构、转子机构、轴承机构、定子机构、气缸机构及后座机构，所述转子机构、轴承机构及所述定子机构分别安装于所述主体机构的内腔中，所述后座机构设置于所述气缸机构和所述主体机构之间，所述转子机构包括分别设置于轴芯内的顶杆、拉杆、弹性组件及夹头组件，所述顶杆其中一端与所述气缸机构可传动地相互连接，另一端与所述拉杆可传动地相互连接，所述弹性组件由若干个套设于所述夹头组件上的碟形弹簧所组成，所述夹头组件通过螺丝与所述拉杆相互连接，所述轴承机构包括推力轴承、前轴承组件及后轴承组件，所述气缸机构和所述推力轴承分别安装于所述主体机构的两端，所述推力轴承和所述前轴承组件设置于所述轴芯的其中一端，所述后轴承组件设置于所述轴芯的另一端，所述轴芯一体成型地设置有延伸部，所述延伸部与所述推力轴承相连接，所述推力轴承和所述前轴承组件之间设有推力间隙环，所述推力轴承设置有防尘机构。2.根据权利要求1所述一种高精度低能耗的高速气浮式电主轴，其特征在于：所述主体机构包括外套和内胆，所述内胆设有气路通道和循环水冷通道，所述气路通道包括主气道和若干个分别与所述主气道相连通的导气孔，所述主气道的气体通过所述导气孔分别输送至所述前轴承组件和所述后轴承组件中，所述循环水冷通道可同时冷却所述主体机构和所述轴承机构。3.根据权利要求2所述一种高精度低能耗的高速气浮式电主轴，其特征在于：所述前轴承组件和所述后轴承组件内均设置有复合轴承套和套设于所述复合轴承套外侧的轴承外套，所述轴承外套设置有气流通道，所述气流通道包括第一环形气槽、若干个径向节气孔及通气孔，所述第一环形气槽与所述径向节气孔相互连通，所述通气孔与所述主气道相互连通，与所述主体机构的主气道相连通的通气孔，若...

【专利技术属性】
技术研发人员：简相华，韦华才，吴克刚，陈文标，杨哲，
申请(专利权)人：东莞市显隆电机有限公司，
类型：新型
国别省市：广东,44