一种复合型气浮主轴的制作方法

本实用新型涉及一种运动平台，具体涉及一种复合型气浮主轴。

背景技术：

传统机床主轴主要包括以滚动轴承为支撑元件的主轴、磁悬浮主轴、液体静压主轴和气体静压主轴。其中以滚动轴承为支撑元件的主轴是最为常见的主轴，它的制造成本较低、刚度和承载较高，但是磨损大，寿命短，精度低。而磁悬浮主轴的精度较高，磨损较小，刚度和承载较高，但是它的造价昂贵，控制较为困难，因此其运用较少。相比而言，液体静压主轴和气体静压主轴的制造成本适中，精度也很高，速度高。然而，液体静压轴承主轴由于液压油的粘度过大，会导致发热较为严重，因此需要配置冷却机构以及液压站，操作成本高，因此就经济性、制造和使用的可行性而言，气体静压主轴是较为理想的选择。

气体静压主轴是采用无框力矩电机带动转子转动的，所以在结构上气体静压主轴的无框力矩电机是与主轴是一体的，因此在传动上没有传统的齿轮传动和带传到等中间环节，使得机床主轴系统实现了“零间隙传动”。但是，当需要主轴停止时，现有的气体静压主轴一般不设刹车装置，依靠电机自身的停止转动使得主轴停止转动，这样一来就无法实现主轴的精确定点停止。

技术实现要素：

针对现有技术的不足，本实用新型提出了一种复合型气浮主轴，可以实现转轴的高精密定位停止。

为实现上述技术方案，本实用新型提供了一种复合型气浮主轴，包括：前端壳体、转轴和后端壳体，所述前端壳体与后端壳体之间通过螺栓连接，转轴贯穿在前端壳体与后端壳体之间，所述转轴的前端部上安装有气浮轴承，止推轴承嵌套在转轴的中部，真空吸附轴承嵌套在转轴上且位于气浮轴承与止推轴承之间，旋转电机安装在转轴的尾部。

在上述技术方案中，气浮轴承通过与转轴的配合构成气浮主轴的径向轴承，当一定当量的气体通入气浮轴承和止推轴承中，转轴就可以在轴向具有一定的移动缩量，并且通过旋转电机的驱动，可以带动转轴高速转动。当需要转轴停止时，旋转电机停止旋转，同时真空吸附轴承通入负压，将转轴抱死，达到抱闸的目的，从而可以实现转轴的高精密定位停止。

优选的，所述转轴的中部设置有止推轴承轴套，所述止推轴承轴套设置于前端壳体与后端壳体对接面接触处，止推轴承安装在所述止推轴承轴套内，以确保止推轴承运行稳定。

优选的，所述旋转电机包括动子和定子，所述动子固定在转轴上，所述定子固定在后端壳体内部并将动子包裹，通过定子与动子之间的配合，实现动子的旋转并带动转轴旋转。

优选的，所述旋转电机的后端安装有圆光栅组件，所述圆光栅组件包括圆光栅和读数头，所述圆光栅固定在转轴上且位于旋转电机动子的后端，读数头安装在后端壳体上且正对圆光栅设置，通过读数头与圆光栅之间的配合，可以实现对转轴的精确计数，便于对旋转电机的精确控制。

本实用新型提供的一种复合型气浮主轴的有益效果在于：本复合型气浮主轴结构简单，设计巧妙，既可以实现转轴在轴向保留一定的移动缩量，又可以实现转轴的无摩擦旋转，并可以通过向真空吸附轴承内通入负压，将转轴抱死，达到抱闸的目的，从而可以实现转轴的高精密定位停止。

附图说明

图1为本实用新型的主视图。

图2为本实用新型的剖视图。

图中：1、前端壳体；2、转轴；3、止推轴承；4、止推轴承轴套；5、旋转电机；6、气浮轴承；7、真空吸附轴承；8、后端壳体；9、圆光栅组件。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整的描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。本领域普通人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，均属于本实用新型的保护范围。

实施例：一种复合型气浮主轴。

参照图1和图2所示，一种复合型气浮主轴，包括：前端壳体1、转轴2和后端壳体8，所述前端壳体1与后端壳体8之间通过螺栓连接，转轴2贯穿在前端壳体1与后端壳体8之间，所述转轴2的前端部上安装有气浮轴承6，所述气浮轴承6嵌套在转轴2上并位于前端壳体1内，转轴2的中部设置有止推轴承轴套4，所述止推轴承轴套4设置于前端壳体1与后端壳体8对接面接触处，止推轴承3安装在所述止推轴承轴套4内并嵌套在转轴2的中部，以确保止推轴承3运行稳定，真空吸附轴承7嵌套在转轴2上且位于气浮轴承6与止推轴承3之间，旋转电机5安装在转轴2的尾部，所述旋转电机5包括动子和定子，所述动子固定在转轴2上，所述定子固定在后端壳体8内部并将动子包裹，通过定子与动子之间的配合，实现动子的旋转并带动转轴2旋转，旋转电机5的后端安装有圆光栅组件9，所述圆光栅组件9包括圆光栅和读数头，所述圆光栅固定在转轴2上且位于旋转电机5动子的后端，读数头安装在后端壳体8上且正对圆光栅设置，通过读数头与圆光栅之间的配合，可以实现对转轴2的精确计数，便于对旋转电机5的精确控制。

本实施例中，气浮轴承6通过与转轴2的配合构成气浮主轴的径向轴承，当一定当量的气体通入气浮轴承6和止推轴承3中，转轴2就可以在轴向具有一定的移动缩量，并且通过旋转电机5的驱动，可以带动转轴2高速转动。当需要转轴2停止时，旋转电机5停止旋转，同时真空吸附轴承7通入负压，将转轴2抱死，达到抱闸的目的，从而可以实现转轴2的高精密定位停止。

本复合型气浮主轴结构简单，设计巧妙，既可以实现转轴2在轴向保留一定的移动缩量，又可以实现转轴2的无摩擦旋转，并可以通过向真空吸附轴承7内通入负压，将转轴2抱死，实现转轴2的高精密定位停止。

以上所述为本实用新型的较佳实施例而已，但本实用新型不应局限于该实施例和附图所公开的内容，所以凡是不脱离本实用新型所公开的精神下完成的等效或修改，都落入本实用新型保护的范围。