[发明专利]高速滚珠电主轴

说明书

技术领域

本发明属于机械加工领域，涉及一种高速电主轴。

背景技术

PCB成型的滚珠轴承电主轴在实际应用中会遇到以下的问题：1.在实际研制过程当中，由于设计误差、材料缺陷、加工与装配误差等原因，主轴工作时会使转子产生一定的离心力。滚珠轴承在高速旋转时，滚珠会产生较大的离心力、陀螺力矩和热膨胀。此两种力累积起来，然后通过轴承传递到机械系统上，会引起整支主轴的振动，产生噪音，加速机械磨损，降低使用精度及寿命。2.在实际使用中，受灰尘、粉末、冷却液等因素的影响，加工环境较为恶劣。若主轴内部没有得到合理的防护，会逐步破坏主轴应有的使用性能和寿命。

发明内容

本发明的目的是提供一种高速滚珠电主轴，能够弥补现有问题的不足，实现电主轴在高速运转时高稳定性。

为实现上述目的，本发明的技术方案为：

高速滚珠电主轴，其中：包括同轴设置的气缸组件、水/气路组件、转子组件、主体组件、后轴承组件、定子组件及前轴承组件，所述转子组件、水/气路组件和气缸组件从前向后依次连接，所述主体组件在转子组件周围与水/气路组件连接，所述的前轴承组件、定子组件和后轴承组件在主体组件和转子组件之间从前向后依次排列；所述前轴承组件前端设有防尘装置。

所述的气缸组件，包括气缸后盖、气缸分隔片及气缸前盖，所述的气缸后盖、气缸分隔片和气缸前盖从后向前依次连接组成封闭的气缸主体，在封闭的气缸主体内设有气缸初级动力板。所述的气缸分隔片和气缸前盖内设有径向气路和轴向气路，所述径向气路向前倾斜连通轴向气路。

所述气缸隔层板为若干个，所述气缸初级动力板为若干个，每个气缸初级动力板后端面设有进气槽，气缸初级动力板上还设有轴向气路，所述气缸初级动力板前端连接气缸前盖，所述气缸前盖前端连接气缸高级动力板，所述若干个气缸初级动力板由气缸连接螺丝贯穿，气缸连接螺丝贯穿气缸初级动力板、气缸前盖和气缸高级动力板后和顶杆连接；所述气缸高级动力板前端外围设有气缸回位弹簧。所述的气缸初级动力板的数量为2个以上。

所述的水/气路组件包括水/气路组件主体，所述水/气路组件主体包括进气口、进气路、排气路、进水口、进水路、排水路和排水口。

所述的主体组件包括直线水路、U型水路槽、水路密封圈、气路密封圈、径向气路孔和堵塞螺丝，所述U型水路槽包括至少1条U型槽。所述水/气路组件连通主体组件的直线水路和径向气路孔。

所述的水槽B-B横截面为圆形。

所述转子组件包括转子主体，转子主体内设有拉力杆，所述拉力杆前端嵌接夹头；拉力杆和夹头嵌接处设有垫环；所述转子主体外围设有磁力件。

所述前轴承组件包括：轴承座，轴承座上端面设有拆刀环垫，所述轴承座一侧设有气路孔，所述轴承座内设有气路，所述轴承座内腔内设有混合陶瓷球轴承。

所述防尘装置包括前盖组件和防护罩组件，所述前盖组件包括前盖主体，前盖主体内设有环形气槽和轴向气路孔，所述环形气槽和轴向气路孔通过径向气路孔连通；所述径向气路孔外端设有堵塞螺丝；所述前盖主体内腔中设有防尘铜套，所述防尘铜套和环形气槽连接；所述防护罩组件包括：伞形罩和防护罩，所述防护罩在伞形罩前端，所述防护罩内设有径向气孔，所述径向气孔连接转子处设有气路槽，所述径向气孔连接外面处设有堵塞螺丝，所述伞形罩内设有前螺母固定。

本发明采用混合陶瓷球轴承，耐高温，寿命长。

本发明的定子冷却中采用多条直孔水路和U型水路，并且水路的横截面设计采取了圆形及U型，尽可能增大了冷却水与冷却管壁的接触面积，大大的增强了冷却水的换热效果。

本发明的有益效果在于：

1.采用新型的混合陶瓷球轴承，耐高温指数可达300℃以上，降低了主轴高速旋转时轴承所产生的离心力及热膨胀，使轴承寿命可以延长至3-5倍。

2.新型保护结构，进行多重防护，阻止灰尘、粉末、冷却液的侵入，解决了以往密封性差的问题。

3.水路的横截面设计采取了方形，尽可能增大了冷却水与冷却管壁的接触面积，大大的增强了冷却水的换热效果。

4.采用混合陶瓷球轴承结合轴承室、主轴壳体精密制造工艺技术，实现PCB成型滚珠轴承电主轴的整体性能提升到35％以上。

附图说明

图1是本发明整体结构示意图。

图2是图1中气缸组件的结构示意图。

图3是图1中的水/气路组件剖面示意图一。

图4是图1中的水/气路组件剖面示意图二。

图5是图1中的主体组件剖面示意图。