专利名称：一种气浮高速电主轴的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种机械加工设备，具体地说是一种用于PCB精密加工的气浮高速电主轴。
背景技术：
在现有技术中，气浮高速电主轴用的铝水套组件，结构复杂，不利于主轴散热，安装不方便，功能单一，装配精度不容易把握。轴承座组件，结构单一，加工困难，装卸不便，散热能力低，振动幅度大。主轴夹头附件，用于固定夹头尾部，增加夹头稳定性，但由于在主轴高速转动时，轴霸会和轴芯内壁摩擦。主轴的气缸缸体内设有活塞和隔板，因此需要在缸体外壁开钻多个螺钉孔，以固定隔板，所以缸体一般要求有一定厚度，这就产生了不必要的制作成本，其次，活塞的直径因缸体的厚度增大而减少，使得活塞推力降低，造成多余的能耗。
发明内容本实用新型涉及一种气浮高速主轴，它是高转数、高精度的机电一体化基础件，结构简单、紧凑，安装方便，散热效率高，功能多，便于推广及应用。本实用新型技术解决方案是在现有的自换刀气缸组件1、气缸复位弹簧2、上压盖 3、机体组件4、上气浮轴承5、轴芯组件6、定子7、下气浮轴承8、间隙隔离板9、推力轴承组件10、夹头附件11及气路通道和冷却通道，本实用新型特别在于所述上气浮轴承5的轴承体5. 1的轴向贯通孔处的内壁设有至少一块上轴承轴瓦5. 2 ；所述下气浮轴承8的下轴承体8. 1的轴向贯通孔处的内壁设有至少一块下轴承轴瓦8. 2 ；所述轴芯组件6中的轴体6. 1 的中部外壁莰装有电机转子6. 2，所述电机转子6. 2外壁与轴体6. 1中部外壁相齐平。主轴工作时从机体进气口接通符合要求的压力空气，压力空气通过空气轴承和推力轴承的截流芯后作用到轴芯使轴芯完全处于悬浮状态，可使旋转时没有任何接触摩擦， 最大可能地减少了摩擦损失和发热；从机体进水口通入符合要求的冷却水，经过推力轴承顶部、上空气轴承水槽、机体内外夹层的水道及下空气轴承水槽进行循环后排出，带走电机工作时和空气摩擦所产生的热量，保证主轴稳定、可靠地工作；给电机定子提供符合要求的三相交流变频电源驱动轴芯旋转，轴芯下部的夹头附件可夹持钻头等多种刀具进行高效率、高精度加工，根据具体要求转数范围可在2万-16万/分进行选择。当需要进行刀具更换时，给顶部气缸通入压缩空气，活塞推杆推动轴芯中的轴霸而压缩碟簧使夹头下移张开便卸下刀具和装入新刀具，切断气缸供气便可自动夹紧刀具。若安装在自动化机床上进行控制便可进行自动高速、高效加工。主轴中装有温度传感器和测速传感器可进行相应的反馈保护。本实用新型的优点在于1、工作时利用变频电源调节输入频率，可使工作转数可达160000rpm，满足高速、高精度加工要求；2、工作时利用压缩空气通入上、下气浮轴承及推力轴承使轴芯完全浮起，与各零件无任何接触，可把摩擦降到极小，为高速提供保证；3、工作时接通冷却液，对推力轴承、空气轴承及电机等进行强迫冷却，带走电机热损耗和空气磨擦法热，保证主轴长期稳定工作；4、为满足快速启动性能、减少启动惯性，转轴直径尺寸进行适当的缩小，但为保证足够的空气轴承支承力和刚度，上、下空气轴承结构上采用了两组支承结构。5、为减小高速下空气摩擦热对空气轴承精度的影响，对上、下空气轴承进行直接冷却；6、利用气缸可实现自动更换各种所需刀具；7、采用特种工艺在转轴中部直接莰铜鼠笼做电机转子，实现中部传动使结构更合理、紧凑，同时比钢材实心转子功率损耗和转轴温升大大降低，也更有利于高速下可靠工作。8、采用合理的加工工艺路线及精密加工手段，配合必要的特种工艺确保产品实现和达到品质。
图1是本实用新型的主轴剖面的构造示意图。图2是本实用新型的上气浮轴承剖面构造示意图。图3是本实用新型的下气浮轴承剖面的构造示意图。图4是本实用新型的轴芯组件构造示意图。
具体实施方式
根据图1至图4的各图所示，本实用新型在现有的自换刀气缸组件1、气缸复位弹簧2、上压盖3、机体组件4、上气浮轴承5、轴芯组件6、定子7、下气浮轴承8、间隙隔离板9、 推力轴承组件10、夹头附件11及气路通道和冷却通道，所述上气浮轴承5的轴承体5. 1的轴向贯通孔处的内壁设有至少一块上轴承轴瓦5. 2 ；所述下气浮轴承8的下轴承体8. 1的轴向贯通孔处的内壁设有至少一块下轴承轴瓦8. 2 ；所述轴芯组件6中的轴体6. 1的中部外壁莰装有电机转子6. 2，所述电机转子6. 2外壁与轴体6. 1中部外壁相齐平。
权利要求1. 一种气浮高速电主轴，它包括了动自换刀气缸组件(1)、气缸复位弹簧(2)、上压盖 (3)、机体组件(4)、上气浮轴承(5)、轴芯组件(6)、定子(7)、下气浮轴承(8)、间隙隔离板 (9)、推力轴承组件(10)、夹头附件(11)及气路通道和冷却通道，其特征在于所述上气浮轴承(5)的轴承体(5. 1)的轴向贯通孔处的内壁设有至少一块上轴承轴瓦(5. 2);所述下气浮轴承(8)的下轴承体(8. 1)的轴向贯通孔处的内壁设有至少一块下轴承轴瓦(8. 2);所述轴芯组件(6)中的轴体(6. 1)的中部外壁莰装有电机转子(6. 2)，所述电机转子(6. 2)外壁与轴体(6. 1)中部外壁相齐平。
专利摘要本实用新型涉及一种气浮高速电主轴，具体地说是一种用于机械加工机床气浮高速电主轴。它公开了所述上气浮轴承5的轴承体5.1的轴向贯通孔处的内壁设有至少一块上轴承轴瓦5.2；所述下气浮轴承8的下轴承体8.1的轴向贯通孔处的内壁设有至少一块下轴承轴瓦8.2；所述轴芯组件6中的轴体6.1的中部外壁莰装有电机转子6.2，所述电机转子6.2外壁与轴体6.1中部外壁相齐平。它是高转数、高精度的机电一体化基础件，结构简单、紧凑，安装方便，散热效率高，功能多，便于推广及应用。
文档编号B23B19/02GK201988725SQ20112008535
公开日2011年9月28日 申请日期2011年3月28日 优先权日2011年3月28日
发明者汤秀清 申请人:广州市昊志机电有限公司