一种悬臂式复合高液静压主轴的制作方法

本实用新型涉及一种机床上的部件，具体讲是一种悬臂式复合高液静压主轴。

背景技术：

主轴是机床上的重要部件，用于安装砂轮并带动砂轮旋转以对产品进行研磨加工。现有技术的主轴由于受到自身结构的限制，回转精度以及刚性均不高。一般回转精度只能达到0.5～1.0μm之间，只能对普通产品进行加工，而无法满足一些对精度要求高的产品。

为了解决上述问题，本案由此而生。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于克服现有技术的不足，提供一种回转精度高、刚性高、使用寿命长的悬臂式复合高液静压主轴。

为了实现上述目的，本实用新型的技术方案如下：一种悬臂式复合高液静压主轴，包括外套筒、主轴，外套筒的前后两端分别安装有前端盖和后端盖，外套筒内腔的两端分别安装有轴瓦，主轴从两个轴瓦的内腔中穿过且前后两端分别从前端盖和后端盖穿出，主轴的前端安装有用于安装砂轮的法兰，后端安装有皮带轮；所述轴瓦的内壁上开设有若干内凹的油槽，轴瓦的瓦壁上开设有与内腔连通且直径为0.5～0.7mm的小孔，主轴与轴瓦的内壁之间具有间隙，外套筒的筒壁上开设有将液压油经小孔引入轴瓦内腔的进油结构；所述悬臂式复合高液静压主轴还包括用于将液压油从轴瓦内腔中引出的回油结构。

进一步地，所述进油结构包括进油孔一、进油孔二、进油通道，进油孔一开设于外套筒外壁上，进油孔二开设于外套筒内壁上且与轴瓦上的小孔相对设置，进油通道开设于外套筒的筒壁内且连通进油孔一与进油孔二。

进一步地，所述进油结构有两组，两组进油结构分别相对应两个轴瓦。

进一步地，所述回油结构包括：所述轴瓦内壁位于油槽的外侧开设有环形槽一，轴瓦的瓦壁内部设置有若干轴向通道，轴向通道的一端与环形槽一连通，另一端贯穿轴瓦瓦壁的内端面与外套筒的内腔连通，外套筒的筒壁上开设有与内腔连通的排油口一。

进一步地，所述回油结构还包括：所述轴瓦内壁位于环形槽一的外侧开设有环形槽二，轴瓦的瓦壁上开设有与环形槽二连通的出油孔一，外套筒的内壁上开设有与出油孔一相对设置的出油孔二，外壁上开设有排油口二，外套筒的筒壁内部开设有出油通道，且出油通道连通出油孔二和排油口二。

进一步地，所述回油结构有两组，两组回油结构分别相对应两个轴瓦。

进一步地，位于外套筒前端的轴瓦与前端盖之间安装有迷宫环，且该轴瓦、迷宫环以及前端盖三者依次紧密抵靠。

进一步地，位于外套筒后端的轴瓦与后端盖之间安装有定位轴承，且该轴瓦、定位轴承以及后端盖三者依次紧密抵靠。

采用上述技术方案后，本实用新型与现有技术相比，具有以下优点：

一、本实用新型悬臂式复合高液静压主轴工作时需要源源不断的通入液压油，液压油通过小孔进入轴瓦后会变成高压油，并进入油槽中，在轴瓦与主轴之间形成一层油膜，该油膜可将主轴悬浮起来，使得主轴与轴瓦不接触，如此通过流体将主轴悬浮起来，主轴与轴瓦的摩擦力为零，可大大提高回转精度，而且使用寿命长；同时，通过高压油支撑的主轴具有极高的刚性。

二、通过设计外套筒，无论是何种机床，只要有孔均可直接塞进去，维护更换方便，同时也有利于改机床，改设备。

三、通过轴承与轴瓦的配合对主轴进行轴向定位，保证主轴的轴向窜向为零。

四、采用开孔的物理方式对液压油进行回油，让油通过导流的方式顺畅自然的回流，使得油温升温漫，可大大延长使用寿命。

附图说明

图1是本实用新型的剖视图。

图2是本实用新型中轴瓦的结构示意图。

图中所示：1、外套筒 2、主轴 3、前端盖 4、后端盖 5、轴瓦 6、法兰 7、皮带轮 8、油槽 9、小孔 10、进油孔一 11、进油孔二 12、进油通道 13、环形槽一 14、轴向通道 15、排油口一 16、环形槽二 17、出油孔一 18、出油孔二 19、排油口二 20、出油通道 21、迷宫环 22、定位轴承。

具体实施方式

下面通过附图和实施例对本实用新型作进一步详细阐述。

如图1和图2所示：一种悬臂式复合高液静压主轴，包括外套筒1、主轴2。外套筒1的前后两端分别安装有前端盖3和后端盖4。外套筒1内腔的两端分别安装有轴瓦5。主轴2从两个轴瓦5的内腔中穿过且前后两端分别从前端盖3和后端盖4穿出。主轴2的前端安装有用于安装砂轮的法兰6，后端安装有皮带轮7。轴瓦5的内壁上开设有若干内凹且沿着轴瓦5的圆周方向等角度均匀分布的油槽8。轴瓦5的瓦壁上开设有与内腔连通且直径为0.5～0.7mm的小孔9。该小孔9直径非常小，具体实施时，小孔9的直径可选取0.6mm。该小孔9也称为截流器，起到增压的作用。当液压油从该小孔9进入轴瓦5内腔后，液压油会变成高压油。主轴2与轴瓦5的内壁之间具有微小的间隙。外套筒1的筒壁上开设有将液压油经小孔9引入轴瓦5内腔的进油结构。此外，还包括用于将液压油从轴瓦5内腔中引出的回油结构。

进油结构包括进油孔一10、进油孔二11、进油通道12。进油孔一10开设于外套筒1外壁上，进油孔二11开设于外套筒1内壁上且与轴瓦5上的小孔9相对设置，进油通道12开设于外套筒1的筒壁内且连通进油孔一10与进油孔二11。进油孔一10、进油通道12、进油孔二11以及小孔9形成了一条完整的进油通道。液压油从进油孔一10通入，依次经过进油通道12、进油孔二11、小孔9流入轴瓦5内腔中，进而流入油槽8内。如此设计，只需要在外套筒1上开几个孔即可实现进油，结构简单，进油顺畅，不会发生堵塞。

以上进油结构有两组，两组进油结构分别相对应两个轴瓦5，也就是说，通过两组进油结构，将液压油分别通入到两个轴瓦5的内腔中。

位于外套筒1前端的轴瓦5与前端盖3之间安装有迷宫环21，且该轴瓦5、迷宫环21以及前端盖3三者依次紧密抵靠。通过迷宫环21对本主轴2的前端部进行密封，可起到极佳的防水防尘效果。

位于外套筒1后端的轴瓦5与后端盖4之间安装有定位轴承22，且该轴瓦5、定位轴承22以及后端盖4三者依次紧密抵靠。通过轴承与轴瓦5的配合对主轴2进行轴向定位，保证主轴2的轴向窜向为零。

为了进一步提高本实用新型的性能，主轴2采用具有高刚性、高回转精度、高硬度的材料制成，使用寿命长。

此外，本实用新型还对回油结构进行了重点设计，以降低工作过程中油温的升温速度。回油结构的具体结构为：轴瓦5内壁位于油槽8的外侧开设有环形槽一13。轴瓦5的瓦壁内部设置有若干轴向通道14。轴向通道14的一端与环形槽一13连通，另一端贯穿轴瓦5瓦壁的内端面与外套筒1的内腔连通。具体实施时，轴向通道14可设置五个，且五个轴向通道14并排靠拢。外套筒1的筒壁上开设有与内腔连通的排油口一15。环形槽一13、轴向通道14、外套筒1的内腔以及排油口一15形成了其中一条完整的回油通道。随着主轴2的不停转动，位于轴瓦5内腔中的液压油会自动流入到环形槽一13中，并通过轴向通道14流入到外套筒1的内腔中，最终通过排油口一15排出。在本实用新型的下方设置有一主油箱，经排油口一15排出的液压油均排入到主油箱中。设置主油箱为现有技术手段，故附图中未画出。以上为主回油通道，大部分液压油均通过主回油通道进行回油，但是仍然有少部分油会在轴瓦5的内腔中越过环形槽一13继续往外溢，这就需要设计第二条回油通道，也就是副回油通道。副回油通道具体结构为：轴瓦5内壁位于环形槽一13的外侧开设有环形槽二16。轴瓦5的瓦壁上开设有与环形槽二16连通的出油孔一17。外套筒1的内壁上开设有与出油孔一17相对设置的出油孔二18，外壁上开设有排油口二19。外套筒1的筒壁内部开设有出油通道20，且出油通道20连通出油孔二18和排油口二19。环形槽二16、出油孔一17、出油孔二18、出油通道20以及排油口二19形成了另一条完整的回油通道。一小部分油会在轴瓦5的内腔中越过环形槽一13流入环形槽二16中，并依次通过出油孔一17、出油孔二18、出油通道20，最终通过排油口二19排入至主油箱中。也就是说，通过两条回油通道回的油均排入到主油箱中。液压油在轴瓦5的内腔中越过环形槽一13流入环形槽二16中，已经没有能力再往外溢了，如此可彻底避免漏油。而且，采用开孔的物理方式对液压油进行回油，让油通过导流的方式顺畅自然的回流，使得油温升温漫，基本上升温可控制在8℃以内，可大大延长使用寿命。

以上回油结构也有两组，两组回油结构分别相对应两个轴瓦5也就是说，通过两个回油结构，将液压油分别从两个轴瓦5的内腔中导出。

本实用新型悬臂式复合高液静压主轴工作时需要源源不断的通入液压油，液压油通过小孔9进入轴瓦5后会变成高压油，并进入油槽8中，在轴瓦5与主轴2之间形成一层油膜，该油膜可将主轴2悬浮起来，使得主轴2与轴瓦5不接触，如此通过流体将主轴2悬浮起来，主轴2与轴瓦5的摩擦力为零，可大大提高回转精度，具体回转精度可达0.2μm以内，磨出来的产品圆度非常高；同时，通过高压油支撑的主轴2具有极高的刚性。

以上所述依据实施例为启示，通过上述的说明内容，相关工作人员完全可以在不偏离本项发明思想的范围内，进行多样的变更以及修改。本项实用新型的技术性范围并不局限于说明书上的内容，必须要根据权利要求范围来确定其保护的范围。