一种用于镜面数控机床的超高速空气轴承电机的制作方法
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及数控机床，特别涉及一种用于镜面数控机床的超高速空气轴承电机。
【背景技术】
[0002]由于科技的进步，人们对电子产品的需求不仅仅是原来的功能需求，发展到对外观、美感有极高的要求，而抛光对人、对环境又产生非常大的负面效应，因此产生了镜面数控机床(CNC)，要求镜面CNC机床加工出来的产品在没有经过抛光的情况下达到镜面效果。镜面CNC机床最大的难关在于切削用的电机，需要超高的转速，极小的振动，高刚性，还要很好的散热性能等。
[0003]目前，市面上配用空气轴承电机在电机温升控制方面比较差，长时间运转时电机发热，导致热膨胀，降低电机精度，由于加工精度和设计原因，轴的振动大，加工效果无法达到镜面效果。
【实用新型内容】
[0004]本实用新型所要解决的技术问题是提供一种用于镜面数控机床的超高速空气轴承电机，以有效提高轴的旋转精度及稳定性，以及电机运转的散热性能，使加工达到镜面效果Ο
[0005]本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案如下:
[0006]本实用新型的一种用于镜面数控机床的超高速空气轴承电机，包括主轴(1和由电机转子、电机锭子构成的电机，以及为主轴提供支撑的空气轴承，其特征是:所述主轴的后端轴颈与电机转子紧配合连接，前端轴颈部位设置止推轴承；所述空气轴承采用带止推径向空气轴承，电机、主轴、空气轴承组件固定安装于设置有水冷却系统的钢套筒内。
[0007]所述主轴的长度与直径比为7?10。
[0008]本实用新型的有益效果是，采用前后轴承整体式的带止推功能的空气轴承和单一止推轴承，支撑采用空气，可以循环使用，资源取之不尽，实现了无污染、无摩擦，实现了超高速运转(每分钟10万转)和低振动(在10万转时，最大震动值小于0.2mm/s);前后轴承整体式的带止推功能的空气轴承设计，保证了前后轴承绝对同心，减小了电机的组装难度，提高了轴的旋转精度及稳定性。后置式电机，使热量便于通过后置的冷却回路带走，降低了整个电机的运转温度，整个电机外壳包含前止推都有循环水冷却，保证了电机在超高速运转状态下仍然保持了恒定的温度，电机24小时工作，电机轴温升不超过5°C，从而保证了电机在长期工作中不受热膨胀因素而降低电机的各项性能；细长轴设计，通过调质处理使轴能够在超高速状态下保持良好的稳定性及高刚性，达到了细长轴在空气轴承中的快速响应，吸收了在高速加工中造成的振动，从而使被加工零件的表面得到极高的平面度和光亮度。
【附图说明】
[0009]本说明书包括如下三幅附图:
[0010]图1是本实用新型一种用于镜面数控机床的超高速空气轴承电机的结构图；
[0011]图2是实用新型一种用于镜面数控机床的超高速空气轴承电机的的主视图；
[0012]图3是实用新型一种用于镜面数控机床的超高速空气轴承电机的的左视图；
[0013]图中示出零部件、部位及所对应的标记:外套10、前固定盖板10a、后固定盖10b、内套11、本体11、电机转子12a、电机锭子12b、主轴12、带止推径向空气轴承14、止推轴承15、防尘环16、冷却回路20a、止推轴承冷却水道20b、空气输入口 21、冷却水输入口 22、电机引线口 23、冷却水输出口 24。
【具体实施方式】
[0014]下面结合附图和实施例对本实用新型进一步说明。
[0015]参照图1和图2，本实用新型的一种用于镜面数控机床的超高速空气轴承电机，包括主轴12和由电机转子12a、电机锭子12b构成的电机，以及为主轴12提供支撑的空气轴承14。所述主轴12的后端轴颈与电机转子12a紧配合连接，前端轴颈部位设置止推轴承15。所述空气轴承14采用带止推径向空气轴承。电机、主轴12、空气轴承14组件固定安装于设置有水冷却系统的钢套筒内。采用前后轴承整体式的带止推功能的空气轴承和单一止推轴承，支撑采用空气，可以循环使用，资源取之不尽，实现了无污染、无摩擦，实现了超高速运转(每分钟10万转)和低振动。前后轴承整体式的带止推功能的空气轴承设计，保证了前后轴承绝对同心，减小了电机的组装难度，提高了轴的旋转精度及稳定性。后置式电机，使热量便于通过后置的冷却回路带走，降低了整个电机的运转温度。
[0016]参照图1，所述主轴12的长度与直径比为7?10。即采用细长轴设计，通过调质处理，使轴能够在超高速状态下保持良好的稳定性及高刚性，达到了细长轴在空气轴承中的快速响应，吸收了在高速加工中造成的振动，从而使被加工零件的表面得到极高的平面度和光亮度。
[0017]参照图1和图3，所述钢套筒由外套10、内套11和前固定盖板10a、后固定盖10b构成，外套10、内套11之间设置有冷却回路20a。后固定盖10b设置有空气输入口 21、冷却水输入口 22、电机引线口 23和冷却水输出口 24，空气输入口 21与空气轴承14的气道相连通，冷却水输入口 22、冷却水输出口 24与冷却回路20a相连通。所述止推轴承15与前固定盖板10a设置有止推轴承冷却水道20b，该推轴承冷却水道20b与冷却回路20a相连通。整个电机外壳包含前止推都有循环水冷却，保证了电机在超高速运转状态下仍然保持了恒定的温度，电机24小时工作，电机轴温升不超过5°，从而保证了电机在长期工作中不受热膨胀因素而降低电机的各项性能。
[0018]参照图1，所述主轴12在止推轴承15与前固定盖板10a之间固定设置有防尘环16，通过空气轴承自身的排气，起到很好的防尘作用。
[0019]以上所述只是用图解说明本实用新型的一些原理，并非是要将本实用新型局限在所示和所述的具体结构和适用范围内，故凡是所有可能被利用的相应修改以及等同物，均属于本实用新型所申请的专利范围。
【主权项】
1.一种用于镜面数控机床的超高速空气轴承电机，包括主轴(12)和由电机转子(12a)、电机锭子(12b)构成的电机，以及为主轴(12)提供支撑的空气轴承(14)，其特征是:所述主轴(12)的后端轴颈与电机转子(12a)紧配合连接，前端轴颈部位设置止推轴承(15);所述空气轴承(14)采用带止推径向空气轴承，电机、主轴(12)、空气轴承(14)组件固定安装于设置有水冷却系统的钢套筒内。2.如权利要求1所述的一种用于镜面数控机床的超高速空气轴承电机，其特征是:所述主轴(12)的长度与直径比为7?10。3.如权利要求1或2所述的一种用于镜面数控机床的超高速空气轴承电机，其特征是:所述钢套筒由外套(10)、内套(11)和前固定盖板(10a)、后固定盖(10b)构成，外套(10)、内套(11)之间设置有冷却回路(20a);后固定盖(10b)设置有空气输入口(21)、冷却水输入口(22)、电机引线口(23)和冷却水输出口(24)，空气输入口(21)与空气轴承(14)的气道相连通，冷却水输入口(22)、冷却水输出口(24)与冷却回路(20a)相连通。4.如权利要求3所述的一种用于镜面数控机床的超高速空气轴承电机，其特征是:所述止推轴承(15)与前固定盖板(10a)设置有止推轴承冷却水道(20b)，该推轴承冷却水道(20b)与冷却回路(20a)相连通。5.如权利要求3所述的一种用于镜面数控机床的超高速空气轴承电机，其特征是:所述主轴(12)在止推轴承(15)与前固定盖板(10a)之间固定设置有防尘环(16)。
【专利摘要】用于镜面数控机床的超高速空气轴承电机，以有效提高轴的旋转精度及稳定性，以及电机运转的散热性能，使加工达到镜面效果。包括主轴(1和由电机转子、电机锭子构成的电机，以及为主轴提供支撑的空气轴承。所述主轴的后端轴颈与电机转子紧配合连接，前端轴颈部位设置止推轴承。所述空气轴承采用带止推径向空气轴承，电机、主轴、空气轴承组件固定安装于设置有水冷却系统的钢套筒内。
【IPC分类】B23B19/02, B23Q11/12
【公开号】CN205085393
【申请号】CN201520573189
【发明人】周清明
【申请人】四川省兴旺达精密机电有限公司
【公开日】2016年3月16日
【申请日】2015年7月31日