气浮支撑气动换刀、砂轮接杆过载保护高速内径磨电主轴制造技术

本实用新型专利技术公开了气浮支撑气动换刀、砂轮接杆过载保护高速内径磨电主轴，包括外壳体、内壳体水套、前空气轴承、后空气轴承、气浮转轴和气缸座；气浮转轴穿过后空气轴承、定子线圈和前空气轴承；气浮转轴中心设置有转轴通孔；转轴通孔前端为锥形孔；气浮转轴前端设置有与锥形孔配合的外部为锥形的气动夹头；所述气动夹头内设置带有安全保护功能的卸荷砂轮接杆；气动夹头后端设置有气动换刀机构。本案轴承和转轴通过压缩空气支撑，实现小尺寸内孔加工高速旋转要求，使用寿命长、振动小、噪音低、环保；砂轮组件安装和动平衡精度高；自动换刀安全便捷；带有安全卸荷槽的卸荷砂轮接杆，意外撞车时卸荷砂轮接杆先断确保电主轴安全，使用和维修成本低。修成本低。修成本低。

【技术实现步骤摘要】
气浮支撑气动换刀、砂轮接杆过载保护高速内径磨电主轴


[0001]本技术涉及一种磨削孔径10mm以下的高速内径磨用的气浮轴承支撑电主轴。

技术介绍

[0002]轴承套圈内径磨加工是通过安装在内圆磨床设备上的高速电主轴带动砂轮接杆上的砂轮对轴承套圈内径或内径沟道进行磨削加工。当砂轮磨削线速度要求达到40~65米/秒时，才能获得良好的磨削加工质量和效率。而砂轮线速度30米/秒以下会大大影响磨削质量、效率还会增加砂轮修整次数和损耗。尤其一些特殊砂轮如立方氮化硼（CBN）、金刚石等高性能砂轮由于切削速度不够而无法有效使用。
[0003]现有的高速磨用电主轴都采用高速主轴轴承电主轴，其不足之处是（指磨削内径10mm以下）：
[0004]1.主轴寿命短、振动大、噪音大，环境污染严重
[0005]磨削内径10mm一下孔径其砂轮电主轴砂轮直径多在6mm以下（甚至2~3mm直径），这就要求主轴转速要达到10甚至30万转/分才能获得良好的切削线速度和功效比。高速主轴轴承电主轴轴承高速滚动摩擦会产生很大的振动和噪音，以及温升。获得高速往往还需要采用油雾润滑主轴轴承方式，这样工作产生中还会有严重的油雾空气污染。主轴轴承在接近极限转速状况下的工作会大大降低使用寿命。
[0006]2.动态刚性差、承载力低
[0007]主轴为了获得更高极限转速往往只能选用更小尺寸主轴轴承，这样电主轴转轴尺寸变细主轴刚性尤其动态刚性降低、承载力降低，影响磨削效率和质量。同样也影响寿命。
[0008]3.砂轮接杆手工装拆，效率低、一致性差、精度和动平衡不好
[0009]目前内径10mm一下孔径的小尺寸内圆磨砂轮接杆两种连接方式：一种是通过法兰端面、导柱定位和螺纹的连接，另一种光杆插入套筒内用顶丝压紧，主要不足是手工操作效率低、一致性差、精度和动平衡不好，因而影响磨削效率和质量。如果操作不当还容易造成主轴意外损伤。
[0010]4.高速磨床电主轴精度高、速度高，以及转轴尺寸偏细，受到意外撞击容易损坏
[0011]套圈内径磨削机床多采用导料槽靠自重下来通过顶杆横推完成自动上下料，10mm小尺寸套圈加工转换非常快一般4~10秒一件。但是套圈尺寸小、重量轻，高速上下料偶尔会出现不到位和卡住现象，还有设备调试过程中尺寸空间小等等也会出现砂轮接杆撞工件现象，如果力量超过主轴承载力会损坏主轴。

技术实现思路

[0012]本技术目的是：提供一种刚性好、极限速度高、可以实现自动换刀和具有卸载保护功能的，使用寿命长和环保的进行小孔和微孔磨加工的高速气浮电主轴。
[0013]本技术的技术方案是：气浮支撑气动换刀、砂轮接杆过载保护高速内径磨电主轴，包括外壳体、内壳体水套、前空气轴承、后空气轴承、气浮转轴和气缸座；所述外壳体
设置有内壳体水套；所述内壳体水套内设置有定子线圈；所述内壳体水套的前端设置有前空气轴承；所述内壳体水套的后端设置有后空气轴承；所述气浮转轴穿过后空气轴承、定子线圈和前空气轴承；所述气浮转轴的后端设置有空气止推轴承；所述外壳的前部设置有进水口、出水口、进气口和气缸进气口；所述外壳体的后端设置有气缸座；所述气缸座后部设置有气缸套；所述气缸套后端设置有气缸后盖；出线夹和排气口接头在尾部气缸后盖上；所述气浮转轴中心设置有转轴通孔；所述转轴通孔前端为锥形孔；所述锥形孔前端口径大于后端口径；所述气浮转轴前端设置有与锥形孔配合的外部为锥形的气动夹头；所述外壳体前端设置有防护罩；所述气动夹头内设置带有安全保护功能的卸荷砂轮接杆；所述卸荷砂轮接杆尾端穿过防护罩插入气动夹头内部；所述气动夹头后端设置有气动换刀机构。
[0014]优选的，所述气动换刀机构包括碟簧、顶料杆和回位弹簧；所述顶料杆穿过气缸套、气缸座和空气止推轴承伸入到气浮转轴的转轴通孔内；所述顶料干前端设置有碟簧；在气缸座处，所述回位弹簧套在顶料杆上；在气缸套处，所述顶料杆的末端设置有螺母。
[0015]优选的，所述碟簧和气动夹头之间设置有拉丁；所述拉丁中间设置有通孔；所述拉丁前端设置有外螺纹锁紧螺母。
[0016]优选的，所述卸荷砂轮接杆前端设置有砂轮；所述卸荷砂轮接杆上设置有定位环；所述卸荷砂轮接杆上设置有凹槽。
[0017]优选的，所述凹槽设置在砂轮和定位环之间。
[0018]优选的，所述凹槽为环状或螺旋状或条状中的一种或几种。
[0019]优选的，所述气动夹头的前端为多瓣式夹爪夹紧卸荷砂轮接杆。
[0020]优选的，所述空气止推轴承和后空气轴承之间设置有止推调整垫；所述空气止推轴承和气缸座之间设置有密封垫。
[0021]优选的，所述气缸套内设置有气缸滑套；所述气缸套的两侧均设置有活塞密封垫；所述活塞密封垫的两侧设置有气缸活塞片。
[0022]优选的，所述气缸后盖上设置有气动接头。
[0023]本技术的优点是：
[0024]1.空气主轴轴承和转轴通过压缩空气支撑，所以转速能达到10~30转/分，甚至更高实现小尺寸内孔加工砂轮线速度达到40米/秒以上，满足磨削要求，大大提高生产效率和加工精度；
[0025]2.转轴和轴承是非接触空气摩擦，使用寿命长、振动小、噪音低、环保；
[0026]3.砂轮组件结构安装精度高、动平衡精度高；自动换刀安全、便捷；
[0027]4.自动换刀可以实现建立砂轮组件刀库，根据需要更换不同类型砂轮，砂轮不需要每次修正，可以集中更换修正，减少辅助时间、提高效率，实现全面自动化磨削；
[0028]5.采用了带有安全卸荷作用的凹槽的卸荷砂轮接杆，当电主轴在工作过程中出现意外撞车卸荷砂轮接杆首先断裂确保电主轴安全；
[0029]6.带有卸荷砂轮接杆卸荷槽安全保护的高速空气电主轴磨头因有安全保护，使用成本和维修成本低。
附图说明
[0030]下面结合附图及实施例对本技术作进一步描述：
[0031]图1为本案所述的气浮支撑气动换刀、砂轮接杆过载保护高速内径磨电主轴的剖视结构示意图；
[0032]图2为本案所述的气浮支撑气动换刀、砂轮接杆过载保护高速内径磨电主轴的立体结构示意图；
[0033]图3为本案所述的气浮支撑气动换刀、砂轮接杆过载保护高速内径磨电主轴的卸荷砂轮接杆的结构示意图；
[0034]图4为本案所述的气浮支撑气动换刀、砂轮接杆过载保护高速内径磨电主轴的卸荷砂轮接杆的剖视结构示意图；
[0035]图5为本案所述的气浮支撑气动换刀、砂轮接杆过载保护高速内径磨电主轴的气动夹头的结构示意图；
[0036]其中：1
‑
砂轮；2
‑
卸荷砂轮接杆；3
‑
定位环；4
‑
气动夹头；5
‑
气浮转轴；6
‑
外螺纹锁紧螺母；7
‑
防护罩；8
‑
碟簧；9
‑
拉丁；10
‑
前空本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.气浮支撑气动换刀、砂轮接杆过载保护高速内径磨电主轴，其特征在于：包括外壳体、内壳体水套、前空气轴承、后空气轴承、气浮转轴和气缸座；所述外壳体设置有内壳体水套；所述内壳体水套内设置有定子线圈；所述内壳体水套的前端设置有前空气轴承；所述内壳体水套的后端设置有后空气轴承；所述气浮转轴穿过后空气轴承、定子线圈和前空气轴承；所述气浮转轴的后端设置有空气止推轴承；所述外壳的前部设置有进水口、出水口、进气口和气缸进气口；所述外壳体的后端设置有气缸座；所述气缸座后部设置有气缸套；所述气缸套后端设置有气缸后盖；出线夹和排气口接头在尾部气缸后盖上；所述气浮转轴中心设置有转轴通孔；所述转轴通孔前端为锥形孔；所述锥形孔前端口径大于后端口径；所述气浮转轴前端设置有与锥形孔配合的外部为锥形的气动夹头；所述外壳体前端设置有防护罩；所述气动夹头内设置带有安全保护功能的卸荷砂轮接杆；所述卸荷砂轮接杆尾端穿过防护罩插入气动夹头内部；所述气动夹头后端设置有气动换刀机构。2.根据权利要求1所述的气浮支撑气动换刀、砂轮接杆过载保护高速内径磨电主轴，其特征在于：所述气动换刀机构包括碟簧、顶料杆和回位弹簧；所述顶料杆穿过气缸套、气缸座和空气止推轴承伸入到气浮转轴的转轴通孔内；所述顶料干前端设置有碟簧；在气缸座处，所述回位弹簧套在顶料杆上；在气缸套处，所述顶料杆的末端设置有螺母。3.根据权利要求2所述的气浮支撑气动换刀、砂轮接杆...

【专利技术属性】
技术研发人员：张劲松，
申请(专利权)人：张劲松，
类型：新型
国别省市：