磨削电主轴及数控加工设备制造技术

本申请涉及静压主轴的技术领域，特别涉及一种磨削电主轴及数控加工设备；磨削电主轴包括旋转主轴、轴壳、前端盖和单向反馈节流器，旋转主轴上形成有沿径向凸出的轴肩，轴壳和前端盖分别套设于旋转主轴上并位于轴肩的两侧，且前端盖与轴壳密封连接；轴壳和旋转主轴之间建立有用于径向静压支撑的径向静压轴承，轴壳和轴肩之间、前端盖和轴肩之间分别建立有用于轴向静压支撑的止推静压轴承；轴壳和前端盖上还分别设有单向反馈节流器，对应单向反馈节流器用于为对应静压轴承提供静压油液。可实现旋转主轴与轴壳及旋转主轴与前端盖间无任何的机械摩擦，并利用静压轴承的高阻尼特性和均化误差的特性还可实现静压主轴的高转速、长寿命以及高回转精度。及高回转精度。及高回转精度。

【技术实现步骤摘要】
磨削电主轴及数控加工设备


[0001]本申请涉及静压主轴的
，特别涉及一种磨削电主轴及数控加工设备。

技术介绍

[0002]目前在高精度磨削机床方面，国产机床的技术先进性方面仍然落后于欧美日等先进国家，目前高精度磨削机床电主轴主要是采用陶瓷轴承或静压轴承技术来实现电主轴的高转速、高精度、高刚性，提高机床的加工精度、切削速度和切削力。而国内机床产品想要达到更高的精度、转速、刚性，只能通过进口相应的磨削电主轴进行解决，技术上严重受制于人，为实现高精度往往采用动、静压轴承结合的电主轴或纯静压电主轴，但目前国内生产的动、静压结合电主轴和静压电主轴刚度有限，回转精度有限，严重制约国产高速数控机床向高端领域发展。
[0003]目前国内的高端磨削电主轴主要为陶瓷轴承为主的接触式的磨削电主轴，或是以小孔节流或毛细管节流为主的液体或气体静压电主轴或动、静压结合的电主轴。陶瓷轴承为主的磨削电主轴由于陶瓷轴承属于接触式的轴承，受轴承本身精度影响，虽然切削刚度足够，但精度有限很难突破1μm以下；气体静压电主轴回转精度高，但切削刚度有限，受气体可压缩影响，只能加工硬度低的工件，如塑料或硬度较低的金属，以小孔节流和毛细管节流为主为液体静压电主轴或动、静压结合的电主轴，由于小孔节流器和毛细管节流器为固定液阻式节流器，所以产生的油膜刚度也收到限制，无法进一步提升磨削电主轴的刚度，这将直接影响磨削电主轴的切削刚度，进而影响加工效率。
[0004]因而，上述存在的技术问题亟待解决。

技术实现思路

[0005]有鉴于此，本申请提供磨削电主轴及数控加工设备，旨在解决包括以下至少一个问题：
[0006]现有的磨削电主轴存在加工精度不高的问题。
[0007]本申请第一方面提供一种磨削电主轴，在一个实施例中，所述磨削电主轴旋转主轴、轴壳、前端盖和单向反馈节流器，其中：
[0008]所述旋转主轴上形成有沿径向凸出的轴肩，所述轴壳和所述前端盖分别套设于所述旋转主轴上并位于所述轴肩的两侧，且所述前端盖与所述轴壳密封连接；
[0009]所述轴壳和所述旋转主轴之间建立有用于径向静压支撑的径向静压轴承，所述轴壳和所述轴肩之间、所述前端盖和所述轴肩之间分别建立有用于轴向静压支撑的止推静压轴承；
[0010]所述轴壳和所述前端盖上还分别设有所述单向反馈节流器，对应所述单向反馈节流器用于为对应静压轴承提供静压油液。
[0011]可选地，所述径向静压轴承包括在所述轴壳上沿径向设有的径向静压油腔；所述止推静压轴承包括在所述轴壳上沿轴向设有的轴向静压油腔，及包括在所述前端盖上沿轴
向设有的轴向静压油腔，其中：
[0012]分别在所述径向静压油腔内、所述轴壳上设有的轴向静压油腔和所述前端盖上设有的轴向静压油腔内输入所述静压油液，以使所述轴壳和所述旋转主轴之间、所述轴壳和所述轴肩之间及所述前端盖和所述轴肩分别形成静压油膜。
[0013]可选地，所述径向静压油腔开设在所述轴壳与所述旋转主轴的配合面上；所述轴向静压油腔分别开设在所述轴壳和所述轴肩的配合面上、及所述前端盖和所述轴肩的配合面上。
[0014]可选地，每一所述静压油腔均设有对应的单向反馈节流器；所述径向静压油腔包括多个，其中：
[0015]多个所述径向静压油腔在所述轴壳上均匀分布，相邻径向静压油腔预留有间距，且所述间距相等。
[0016]可选地，所述轴壳上形成的轴向静压油腔与所述前端盖形成的轴向静压油腔为对称设置。
[0017]可选地，所述单向反馈节流器包括节流器底板、节流器上盖，及设于所述节流器底板和节流器上盖之间的节流膜片，其中：
[0018]所述节流器上盖开设有依次连通的上进油孔、上节流孔和上腔室，所述节流器底板上开设有依次连通的下进油孔、第一下节流孔、下腔室、第二下节流孔和出油孔，所述下进油孔为输入油孔，所述下进油孔和所述上进油孔相连通。
[0019]可选地，所述单向反馈节流器为液压先导式单向反馈节流器。
[0020]可选地，所述轴壳和所述旋转主轴之间、所述旋转主轴和所述前端盖之间，及所述轴壳和所述前端盖之间均采用间隙密封连接。
[0021]可选地，所述磨削电主轴还包括主轴电机组件，所述主轴电机组件与所述旋转主轴连接，所述主轴电机组件用于驱动所述旋转主轴进行转动加工。
[0022]本申请第二方面提供一种数控加工设备，在一个实施例中，所述数控加工设备包括上面第一方面任一项所述的磨削电主轴。
[0023]本申请的磨削电主轴，至少包括以下一个有益效果：
[0024]通过在轴壳和旋转主轴之间建立的径向静压轴承，轴壳和轴肩之间建立的止推静压轴承，及前端盖和轴肩之间建立的止推静压轴承，并配置对应的单向反馈节流器分别为对应的静压轴承提供静压油液，可使得轴壳和旋转主轴之间、轴壳和轴肩之间及前端盖和轴肩之间充满静压油液，即可使得旋转主轴在轴壳与前端形成的密闭空间内处于液体悬浮状态，并建立静压油膜，可以理解，通过径向静压轴承和止推静压轴承可以使旋转主轴获得径向承载和轴向承载，同时由径向静压轴承和止推静压轴承分别能够产生径向和轴向的油膜刚度，如此使得旋转主轴在该密闭空间内进行旋转运动时，旋转主轴与轴壳之间及旋转主轴与前端盖之间无任何的机械摩擦，并利用静压轴承的高阻尼特性和均化误差的特性还可实现静压主轴的高转速、长寿命以及高回转精度。
[0025]本申请实施例的其他特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本申请实施例而了解。本申请实施例的目的和其他优点在说明书以及附图所特别指出的结构来实现和获得。
附图说明
[0026]为了更清楚地说明本申请实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本申请的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。
[0027]图1是本技术实施例提供的磨削电主轴的一个示意图；
[0028]图2是本技术实施例提供的磨削电主轴的另一个示意图；
[0029]图3是本技术实施例提供的磨削电主轴的另一个示意图；
[0030]图4是本技术实施例提供的磨削电主轴的单向反馈节流器的一个示意图。
[0031]其中，如下为附图标记说明：
[0032]1‑
轴壳；
[0033]2‑
前端盖；
[0034]3‑
旋转主轴；
[0035]4‑
单向反馈节流器；41
‑
节流器上盖；42
‑
节流器底板；43
‑
节流膜片；
[0036]5‑
主轴电机组件；
[0037]6‑
径向静压轴承；
[0038]7‑
止推静压轴承；
[0039]8‑
径向静压油腔；<本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种磨削电主轴，其特征在于，包括旋转主轴、轴壳、前端盖和单向反馈节流器，其中：所述旋转主轴上形成有沿径向凸出的轴肩，所述轴壳和所述前端盖分别套设于所述旋转主轴上并位于所述轴肩的两侧，且所述前端盖与所述轴壳密封连接；所述轴壳和所述旋转主轴之间建立有用于径向静压支撑的径向静压轴承，所述轴壳和所述轴肩之间、所述前端盖和所述轴肩之间分别建立有用于轴向静压支撑的止推静压轴承；所述轴壳和所述前端盖上还分别设有所述单向反馈节流器，对应所述单向反馈节流器用于为对应静压轴承提供静压油液。2.如权利要求1所述的磨削电主轴，其特征在于，所述径向静压轴承包括在所述轴壳上沿径向设有的径向静压油腔；所述止推静压轴承包括在所述轴壳上沿轴向设有的轴向静压油腔，及包括在所述前端盖上沿轴向设有的轴向静压油腔，其中：分别在所述径向静压油腔内、所述轴壳上设有的轴向静压油腔和所述前端盖上设有的轴向静压油腔内输入所述静压油液，以使所述轴壳和所述旋转主轴之间、所述轴壳和所述轴肩之间及所述前端盖和所述轴肩分别形成静压油膜。3.如权利要求2所述的磨削电主轴，其特征在于，所述径向静压油腔开设在所述轴壳与所述旋转主轴的配合面上；所述轴向静压油腔分别开设在所述轴壳和所述轴肩的配合面上、及所述前端盖和所述轴肩的配合面上。4.如权利要求2所述的磨削电主轴，其特征在于，每一所述静压油腔均设有对应的单向反馈节流器；所述径向静压油...

【专利技术属性】
技术研发人员：王澍，刘继彬，
申请(专利权)人：中机试验装备股份有限公司，
类型：新型
国别省市：