专利名称：超高速精密气动微主轴的制作方法
技术领域：
本实用新型公开了 一种超高速精密气动微主轴，属于机械制造技术领域。
背景技术：
零件的小型化和尺寸的高精度化对其加工设备提出了越来越高的要求。而目前用 于微型机床或手动工具机的微电主轴的最高转速一般不超过300000rpm，且随着转速的提 高，发热量不断增大，导致主轴变形，严重影响零件的加工质量。另外，现有的气动微主轴转 速不高，承载能力弱，刚度低，跳动误差大，难以满足对微小型零件进行高速/超高速微铣、 微钻、微磨等微细切削加工要求。
实用新型内容本实用新型的目的在于克服现有之不足而提供一种结构合理、制造工艺简单、转 速高、跳动误差小的超高速精密气动微主轴，以满足制造业对超高转速、低跳动误差微主轴 的需求。为实现上述目的，本实用新型采用如下技术方案超高速精密气动微主轴，包括主轴、涡轮、前端气体轴承、后端气体轴承、箱体，所 述主轴前端通过所述前端气体轴承、后端通过所述后端气体轴承支承安装在所述箱体的轴 孔中，所述箱体安装有后盖；在所述前端气体轴承与所述后端气体轴承之间设置有涡轮室， 所述涡轮设置在所述主轴上并处于所述涡轮室中；所述前端气体轴承、所述后端气体轴承 分别由至少一个静压气体径向轴承和一个静压气体止推轴承组成。本实用新型中，所述主轴与涡轮制为一体。本实用新型中，所述主轴前端设有轴向孔，所述主轴后端面沿所述主轴轴线对称 设有两个孔或槽。本实用新型中，所述后盖上安装有电涡流传感器，其安装位置与所述主轴后端面 设置的孔或槽位置相对应。本实用新型中，所述箱体上分别设有所述前端气体轴承和后端气体轴承的进气 口、所述涡轮室的进气口及所述后端气体轴承的排气口。本实用新型中，所述箱体的后盖上设有所述涡轮室的排气槽。本实用新型由于采用上述结构，利用箱体上设置的涡轮室进气口、后盖上设置的 涡轮室排气槽实现对涡轮主轴的高速驱动，利用静压气体径向轴承和静压气体止推轴承构 成的轴承副分别于主轴前端、主轴后端对主轴进行支承定位，可以有效降低所述主轴高速 转动时的摩擦损耗和跳动误差；利用安装在后盖上的电涡流传感器与主轴后端面设置的两 个孔或槽，实现对主轴转速的实时测量，利用主轴前端中心设置的轴向孔夹持刀具，实现对 工件的加工。综上所述，本实用新型结构合理、制造工艺简单、转速高、跳动误差小，可以满 足制造业对超高转速、低跳动误差微主轴的需求，适于工业化生产，可作为微细切削加工机 床的微主轴及其它作高速超高速、高精度回转运动的机电设备或手动工具机上的微轴。
图1是本实用新型实施例的主剖视图。图2是图1的A-A剖视图。图中1一电涡流传感器，2—后盖，3—后端气体轴承，4一箱体，5—涡轮室， 6—气体轴承进气口，7-前端气体轴承，8—涡轮，9一主轴，10-轴向孔，11-排气槽， 12-孔或槽，13-涡轮室进气口
具体实施方式
下面结合实施例及附图对本实用新型作详细说明参见附图，本实用新型超高速精密气动微主轴，包括主轴9、涡轮8、前端气体轴 承7、后端气体轴承3、箱体4，所述主轴9前端中心设有轴向孔10，所述主轴9后端面沿所 述主轴9轴线对称设有两个孔或槽12 ；所述箱体4安装有后盖2，所述后盖2上安装有电涡 流传感器1，其安装位置与与所述主轴11后端面设置的两个孔或槽12位置相对应；所述主 轴9前端通过所述前端气体轴承7、后端通过所述后端气体轴承3支承安装在所述箱体4的 轴孔中；在所述前端气体轴承7与后端气体轴承3之间设置有涡轮室5 ；所述箱体4上分别 设有所述前端气体轴承7、后端气体轴承3的进气口 6及所述涡轮室5的进气口 13和所述 后端气体轴承3的排气口 ；所述箱体4的后盖2上设有所述涡轮室5的排气槽11 ；所述涡 轮8设置在所述主轴9上并处于所述涡轮室5中；所述前端气体轴承7、所述后端气体轴承 3分别由一个静压气体径向轴承和一个静压气体止推轴承组成。本实施例中，所述主轴9与涡轮8制为一体。本实用新型的工作原理简述于下气源经进气口 6进入后端气体轴承3驱动主轴 后端静压气体径向轴承和主轴后端静压气体止推轴承及进入前端气体轴承驱动主轴前端 静压气体径向轴承和静压气体止推轴承对主轴进行支承定位，可以有效降低主轴高速转动 时的摩擦损耗和跳动误差；气源经2个进气口 13进入涡轮室5，推动涡轮主轴高速旋转，进 而驱动主轴前端中心设置的轴向孔10夹持的刀具，实现对工件的加工。
权利要求超高速精密气动微主轴，包括主轴、涡轮、前端气体轴承、后端气体轴承、箱体，其特征在于所述主轴前端通过所述前端气体轴承、后端通过所述后端气体轴承支承安装在所述箱体的轴孔中，所述箱体安装有后盖；在所述前端气体轴承与后端气体轴承之间设置有涡轮室，所述涡轮设置在所述主轴上并处于所述涡轮室中；所述前端气体轴承、所述后端气体轴承分别由至少一个静压气体径向轴承和一个静压气体止推轴承组成。
2.根据权利要求1所述的超高速精密气动微主轴，其特征在于所述主轴与涡轮制成 一体。
3.根据权利要求2所述的超高速精密气动微主轴，其特征在于所述主轴前端设有轴 向孔，所述主轴后端面沿所述主轴轴线对称设有两个孔或槽。
4.根据权利要求3所述的超高速精密气动微主轴，其特征在于所述后盖上安装有电 涡流传感器，其安装位置与所述主轴后端面设置的孔或槽位置相对应。
5.根据权利要求4所述的超高速精密气动微主轴，其特征在于所述箱体上分别设有 所述前端气体轴承和后端气体轴承的进气口、所述涡轮室的进气口及所述后端气体轴承的 排气口。
6.根据权利要求5所述的超高速精密气动微主轴，其特征在于所述箱体的后盖上设 有所述涡轮室的排气槽。
专利摘要超高速精密气动微主轴，包括主轴、涡轮、前端气体轴承、后端气体轴承、箱体，所述主轴前端通过所述前端气体轴承、后端通过所述后端气体轴承支承安装在所述箱体的轴孔中；所述箱体安装有后盖，用于安装电涡流传感器；在所述前端气体轴承与后端气体轴承之间设置有涡轮室，所述涡轮设置在所述主轴上并处于所述涡轮室中；所述前端气体轴承、所述后端气体轴承分别由至少一个静压气体径向轴承和一个静压气体止推轴承组成。本实用新型结构合理、制造工艺简单、转速高、跳动误差小，可以满足制造业对超高转速、低跳动误差微主轴需求，适于工业化生产，可作为微细切削加工机床微主轴及其它作高速超高速、高精度回转运动机电设备或手动工具机的微轴。
文档编号B23B19/02GK201618856SQ20102012234
公开日2010年11月3日 申请日期2010年3月3日 优先权日2010年3月3日
发明者任莹晖, 周志雄, 周文理, 李伟, 林丞 申请人:湖南大学