[发明专利]一种精密型动静压陶瓷主轴装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种机械装配部件，具体的说，是涉及一种动静压主轴装置。

背景技术

数控机床正朝着超高速超精密方向发展，机床主轴作为数控机床的核心部件决定了机床的性能水平。现行的高速主轴轴承技术中，滚动轴承较大的振动与噪声、磁力轴承过于复杂的控制系统以及气体轴承较低的承载能力限制了其进一步发展。液体动静压支承方式因其优良的高速性能、高减振性、高回转精度、高刚度、小阻尼和长寿命等优点，被广泛应用于高速精密机床领域。

传统液体动静压主轴的主要问题是：润滑油温升引起主轴精度误差过大、摩擦副磨损造成主轴寿命低等。传统动静压主轴为油润滑，主轴高速运转时油温过高，一方面油的粘度降低影响主轴承载刚度，另一方面引起主轴高温变形，均会影响主轴精度和运转稳定性。另外传统主轴的摩擦副材料均为金属，耐磨性、高温强度、耐腐蚀性等性能均不理想。

为解决上述问题，出现了“水基液润滑的动静压陶瓷滑动轴承主轴”(见《机械设计》2011年1月第28卷第1期29页-32页)，该主轴的润滑液为水基润滑液，其主要成分为水，由于水的比热容比油大，所以能够改善主轴温升问题，同时该主轴的摩擦副材料为陶瓷，陶瓷具有高耐磨、热膨胀系数小等特点，能够改善主轴的磨损和热变形等问题。

但是，“水基液润滑的动静压陶瓷滑动轴承主轴”还存在以下缺陷：一是陶瓷件边缘易碎：由于陶瓷材料脆性大，抗冲击能力差，径向陶瓷轴套、径向陶瓷轴瓦、联合陶瓷轴瓦、联合陶瓷轴套等陶瓷件的轴向两端边缘受力时易碎；二是陶瓷件形状突变处易断裂：联合陶瓷轴瓦和联合陶瓷轴套均为径向-止推联合功能件，它们的径向摩擦副和止推摩擦副过度区域形状急剧突变，过渡区域受力易断裂；三是陶瓷件加工困难废品率高：径向陶瓷轴瓦、联合陶瓷轴瓦、止推陶瓷轴套等陶瓷件上设置有泄液环状槽和泄液孔，由于陶瓷件难加工，在加工上述泄液环状槽和泄液孔等复杂形状时废品率高；四是润滑液泄漏严重：在径向陶瓷轴瓦、联合陶瓷轴瓦、止推陶瓷轴套的每个液腔的两侧各有一圈泄液环状凹槽，润滑液不能完全通过泄液环状凹槽流出，而是通过摩擦副中间的缝隙泄漏到电机转子上或外壳上。

发明内容

本发明要解决的是现有动静压陶瓷主轴装置存在的陶瓷件边缘易碎、陶瓷件形状突变处易断裂、陶瓷件加工困难废品率高和润滑液泄漏严重等问题，提供一种精密型动静压主轴陶瓷装置，能够保护陶瓷件边缘，提高其抗冲击性；提高径向-止推联合轴承的强度；提高陶瓷件的可加工性，提高成品率；提高主轴密封性。

为了解决上述技术问题，本发明通过以下的技术方案予以实现：

一种精密型动静压陶瓷主轴装置，包括主轴和机座，所述主轴前部安装有径向-双向止推前轴承，所述主轴后部安装有径向后轴承；