[发明专利]一种气浮电主轴和磨削机床

说明书

本发明公开了一种气浮电主轴和磨削机床，包括：机体，设有轴孔；轴芯，穿置于轴孔，轴芯上设有止推飞盘；电机组件，用于驱动轴芯转动；气浮轴承，设在轴孔中，并与轴芯的外圆支承面配合；止推轴承，包括前止推轴承和后止推轴承，前止推轴承与止推飞盘的前表面配合，后止推轴承与止推飞盘的后表面配合；进气通道，包括主进气通道，主进气通道分出分支进气通道，分支进气通道包括第一分支进气通道和第二分支进气通道，第一分支进气通道接入前止推轴承，第二分支进气通道接入后止推轴承，第一分支进气通道和第二分支进气通道的孔径为0.8～1.0mm。可有效避免止推轴承产生气振，大幅提升主轴刚性和动态回转精度。

技术领域

本发明用于电主轴领域，特别是涉及一种气浮电主轴和磨削机床。

背景技术

现代制造业正在向着高速、高精度、高效率的方向发展，而高速电主轴作为高性能机床的“心脏”，是实现上述功能的最重要保证。相比滚珠轴承，由于作为润滑介质的空气粘度很小，因此空气静压轴承具有摩擦磨损小、发热少、耐高低温和寿命长等优点，同时气膜的误差均化效应使得其具有非常高的回转精度，这些优点可以使得空气静压电主轴能够达到很高的运转速度和旋转精度，从而具备实现高速和高精度切削的条件。

高刚性气浮主轴普遍存在一个技术难点：止推轴承易产生静态气振(或气锤振动)，给主轴刚性提升带来很大的困扰，至今没有有效的解决方案。

发明内容

本发明的目的在于至少解决现有技术中存在的技术问题之一，提供一种气浮电主轴和磨削机床，可有效避免止推轴承产生气振，大幅提升主轴刚性和动态回转精度。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：

第一方面，一种气浮电主轴，包括：

机体，设有轴孔；

轴芯，穿置于所述轴孔，所述轴芯上设有止推飞盘；

电机组件，用于驱动所述轴芯转动；

气浮轴承，设在所述轴孔中，并与所述轴芯的外圆支承面配合；

止推轴承，包括前止推轴承和后止推轴承，所述前止推轴承与所述止推飞盘的前表面配合，所述后止推轴承与所述止推飞盘的后表面配合；

进气通道，包括主进气通道，所述主进气通道分出分支进气通道，所述分支进气通道包括第一分支进气通道和第二分支进气通道，所述第一分支进气通道接入所述前止推轴承，所述第二分支进气通道接入所述后止推轴承，所述第一分支进气通道和第二分支进气通道的孔径为0.8～1.0mm。

结合第一方面，在第一方面的某些实现方式中，多个所述第一分支进气通道沿前止推轴承的周向分布，各所述第一分支进气通道均沿所述前止推轴承的轴向延伸，并在所述前止推轴承的后表面上形成出气口；多个所述第二分支进气通道沿后止推轴承的周向分布，各所述第二分支进气通道沿所述后止推轴承的轴向延伸，并在所述后止推轴承的前表面上形成出气口。

结合第一方面和上述实现方式，在第一方面的某些实现方式中，所述电机组件采用永磁同步电机。

结合第一方面和上述实现方式，在第一方面的某些实现方式中，所述电机组件包括定子和转子，所述转子与所述轴芯连接，所述定子与所述机体连接，所述定子的内圆面上设有斜槽，多个所述斜槽沿定子内圆面的周向分布，所述斜槽沿转子轴线延伸，并与转子轴线互成夹角。

结合第一方面和上述实现方式，在第一方面的某些实现方式中，所述轴芯的输出端连接磨轮。

结合第一方面和上述实现方式，在第一方面的某些实现方式中，所述轴芯的输出端设有外锥面，所述磨轮具有与所述外锥面配合的内锥孔，所述磨轮套接于所述轴芯的输出端，并通过轴向锁紧结构锁紧。