球面光学镜片研磨机用空气轴承电主轴的制作方法
【技术领域】
[0001]本实用新型属于精密机械设备的制造技术领域，具体涉及一种球面光学镜片研磨机用空气轴承电主轴。
【背景技术】
[0002]镜片大致可分为:平面镜、球面镜和非球面镜；其中球面镜在光学镜片中占有相当的比重，球面光学镜片的应用领域非常广泛，如:眼镜、照相、精密测量等；另外球面光学镜片用于精密测量的领域很多，如精密机械部件尺寸测量机，军工领域的步枪瞄准镜，航空航天领域的精密测量，信号传输等等；我国目前已发展为全球最大的球面球面光学镜片生产国；我国生产的球面光学镜片中有大量的球面光学镜片出口到海外，然而，由于我国生产的球面光学镜片的精度低，光圈数普遍偏大(注:光圈数越大表示镜片的精度越低，尤其是行为公差越大)，不能使用在军事工业；并且国外所生产的用于军事工业的超高精度的球面光学镜片又禁止对中国销售，因此提高球面光学镜片的精度是重中之重。
[0003]生产球面光学镜片的关键生产设备大体可分为:铣磨机、研磨机、抛光机和镀膜机；我国生产的光学镜片质量普遍偏低，其原因主要是光学镜片加工设备的落后，其中的关键是镜片研磨机质量的落后，提高镜片研磨机的质量是提高光学镜片的加工成品质量的重中之重。
[0004]研磨机的组成有两大部件:一是带动光学镜片研磨的主轴，二是摆头的移动装置；这两个部件对光学镜片研磨精度的影响起决定性作用；相对来说，主轴的旋转精度比摆动移动装置的精度对镜片研磨质量有更大的影响；主轴的旋转精度包括径向旋转精度和轴向上下位移精度。
[0005]现有技术中，国内、国外球面光学镜片研磨机的主轴都采用的是滚珠轴承支撑的主轴结构，区别在于国外主轴的整体加工精度较高和采用较高精度的滚珠轴承；光学镜片在做研磨加工时、主轴和主轴转子的径向受到一定的摩擦力，所以主轴转子所接受的径向支撑力和径向刚度非常重要，滚珠轴承主轴之转子的径向支撑力和径向刚度较大，在一定力量的径向力范围内，几乎可以认为其径向支撑力和径向刚度不受径向力大小的影响，只与滚珠轴承本身不受到径向力时的旋转精度有关，确切的说，与转子的旋转精度有关；由于滚珠轴承与转子之间机械接触，随着使用时间的延长，滚珠轴承与转子之间的磨损越来越大，导致转子的旋转精度下降，从而影响球面光学镜片研磨机的加工精度，另外滚珠支撑的主轴结构中还存在轴向位移大的缺点。
【实用新型内容】
[0006]为解决上述技术问题，本实用新型的目的是提出一种球面光学镜片研磨机用空气轴承电主轴。
[0007]本实用新型为完成上述目的采用如下技术方案:
[0008]一种球面光学镜片研磨机用空气轴承电主轴，所述的空气轴承电主轴包括有钢筒、转子和定子；所述钢筒的下端焊接有后盖；所述的转子位于钢筒内，且转子的轴向中心线与钢筒的轴向中心线重合；所述转子的上端伸出钢筒，下端与后盖之间具有间隙；所述转子的下端固定有支撑板I ;所述支撑板I上具有用以与钢球配合的球型凹槽；所述后盖上设置有用以支撑钢球的支撑板II，所述支撑板II上具有用以与钢球配合的球型凹槽；所述的支撑板II上连接有两块对称设置的挡板，并通过挡板与后盖连接为一体；在所述的支撑板1、支撑板II之间设置钢球并使所设置钢球的上端、下端分别位于支撑板1、支撑板II上所具有的球型凹槽内，构成转子的轴向支撑结构。
[0009]所述的支撑板I为矩形板或圆形板。
[0010]所述的支撑板II为矩形板或圆形板。
[0011]本实用新型提出的一种球面光学镜片研磨机用空气轴承电主轴，采用空气轴承支撑的电主轴结构，在轴向用钢球对电主轴的转子进行轴向支撑，使得转子在旋转时轴向被限位，防止转子在轴向发生位移。
【附图说明】
[0012]图1为本实用新型的结构示意图。
[0013]图中:1、防水盖，2、上空气轴承，3、转子，4、鼠笼，5、定子，6、钢筒，7、下空气轴承，8、钢球，9、定距环，10、后盖，11、支撑板I，12、支撑板II，13、挡板。
【具体实施方式】
[0014]结合附图和具体实施例对本实用新型加以说明:
[0015]如图1所示，一种球面光学镜片研磨机用空气轴承电主轴，所述的空气轴承电主轴包括有钢筒6、转子3和定子5 ;所述钢筒8的下端焊接有后盖10 ;所述的转子3位于钢筒8内，且转子3的轴向中心线与钢筒6的轴向中心线重合；所述的转子3为阶梯轴状结构；所述转子3的上端伸出钢筒6，且所述转子的上端安装有防水盖I ;转子的下端与后盖10之间具有间隙；所述转子3的下端固定有支撑板I 11;所述的支撑板I 11上具有用以与钢球8配合的球型凹槽；所述后盖10上设置有用以支撑钢球的支撑板II 12，所述的支撑板II 12上具有用以与钢球8配合的球型凹槽；所述的支撑板II 12连接有两块对称设置的挡板13，并通过挡板13与后盖10连接为一体；所设置钢球8的上端、下端分别位于支撑板I 11、支撑板II 12上所具有的球型凹槽内，构成用以对转子进行轴向支撑的结构；所述钢球8与后盖上的支撑板II 12之间为点接触，对转子3的轴向进行限位，防止转子3在轴向发生位移；在所述的转子3与钢筒6之间设置有空气轴承；所述的空气轴承为上下设置的两个:上空气轴承2、下空气轴承7 ;所述的上空气轴承2、下空气轴承7分别套置在转子3上，并与所述的转子3之间具有间隙，对转子3构成径向气浮支撑，使转子3在径向方向上位置保持不动；所述转子3的中部套置有鼠笼4 ;所述的定子5位于上空气轴承2、下空气轴承7之间。
[0016]所述钢筒6上具有压缩空气进气孔，并在钢筒的轴线方向上具有与压缩空气进气孔相通的轴向孔；所述钢筒6的内径面上具有径向孔，且钢筒内径面上的所述径向孔与钢筒上的轴向孔相连通，并与钢筒、上空气轴承2、下空气轴承7之间的间隙连通，所述的上空气轴承2、下空气轴承7上均具有径向孔，且所述的径向孔为轴向排列的若干列，每列所述的径向孔为沿圆周均布的多个；上空气轴承2、下空气轴承7上所述的径向孔与钢筒6、上空气轴承2、下空气轴承7之间的间隙连通，并与上空气轴承2、下空气轴承7与转子3之间的间隙连通。
【主权项】
1.一种球面光学镜片研磨机用空气轴承电主轴，其特征在于:所述的空气轴承电主轴包括有钢筒(6)、转子(3)和定子(5);所述钢筒(8)的下端焊接有后盖(10);所述的转子(3)位于钢筒(8)内，且转子(3)的轴向中心线与钢筒(6)的轴向中心线重合；所述转子(3)的上端伸出钢筒(6)，下端与后盖(10)之间具有间隙；所述转子(3)的下端固定有支撑板I (11);所述支撑板I (11)上具有用以与钢球(8)配合的球型凹槽；所述后盖(10)上设置有用以支撑钢球的支撑板II (12)，所述支撑板II (12)上具有用以与钢球(8)配合的球型凹槽；所述的支撑板II (12)上连接有两块对称设置的挡板(13)，并通过挡板(13)与后盖(10)连接为一体；在所述的支撑板I (11)、支撑板II (12)之间设置钢球并使所设置钢球(8)的上端、下端分别位于支撑板I (11)、支撑板II (12)上所具有的球型凹槽内，构成转子的轴向支撑结构。
2.根据权利要求1所述的球面光学镜片研磨机用空气轴承电主轴，其特征在于:所述的支撑板I (11)为矩形板或圆形板。
3.根据权利要求1所述的球面光学镜片研磨机用空气轴承电主轴，其特征在于:所述的支撑板II (12)为矩形板或圆形板。
【专利摘要】本实用新型属于精密机械设备的制造技术领域，提出一种球面光学镜片研磨机用空气轴承电主轴。提出的球面光学镜片研磨机用空气轴承电主轴包括有钢筒（6）、转子（3）和定子（5）；钢筒（8）的下端焊接有后盖（10）；转子（3）位于钢筒（8）内；转子（3）的下端固定有支撑板Ⅰ（11）；支撑板Ⅰ（11）上具有用以与钢球（8）配合的球型凹槽；后盖（10）上设置有支撑板Ⅱ（12），支撑板Ⅱ（12）上具有用以与钢球（8）配合的球型凹槽；支撑板Ⅱ（12）通过挡板（13）与后盖（10）连接为一体；所设置钢球的上端、下端分别位于支撑板Ⅰ、支撑板Ⅱ上所具有的球型凹槽内，对转子进行轴向支撑。本实用新型使得转子在旋转时轴向被限位。
【IPC分类】B24B41-04
【公开号】CN204504992
【申请号】CN201520170101
【发明人】周南平, 蒋敏, 郭更基
【申请人】捷威精密制造（深圳）有限公司
【公开日】2015年7月29日
【申请日】2015年3月25日