[实用新型]气浮支撑气动换刀、砂轮接杆过载保护高速内径磨电主轴

说明书

本实用新型公开了气浮支撑气动换刀、砂轮接杆过载保护高速内径磨电主轴，包括外壳体、内壳体水套、前空气轴承、后空气轴承、气浮转轴和气缸座；气浮转轴穿过后空气轴承、定子线圈和前空气轴承；气浮转轴中心设置有转轴通孔；转轴通孔前端为锥形孔；气浮转轴前端设置有与锥形孔配合的外部为锥形的气动夹头；所述气动夹头内设置带有安全保护功能的卸荷砂轮接杆；气动夹头后端设置有气动换刀机构。本案轴承和转轴通过压缩空气支撑，实现小尺寸内孔加工高速旋转要求，使用寿命长、振动小、噪音低、环保；砂轮组件安装和动平衡精度高；自动换刀安全便捷；带有安全卸荷槽的卸荷砂轮接杆，意外撞车时卸荷砂轮接杆先断确保电主轴安全，使用和维修成本低。

技术领域

本实用新型涉及一种磨削孔径10mm以下的高速内径磨用的气浮轴承支撑电主轴。

背景技术

轴承套圈内径磨加工是通过安装在内圆磨床设备上的高速电主轴带动砂轮接杆上的砂轮对轴承套圈内径或内径沟道进行磨削加工。当砂轮磨削线速度要求达到40~65米/秒时，才能获得良好的磨削加工质量和效率。而砂轮线速度30米/秒以下会大大影响磨削质量、效率还会增加砂轮修整次数和损耗。尤其一些特殊砂轮如立方氮化硼（CBN）、金刚石等高性能砂轮由于切削速度不够而无法有效使用。

现有的高速磨用电主轴都采用高速主轴轴承电主轴，其不足之处是（指磨削内径10mm以下）：

1.主轴寿命短、振动大、噪音大，环境污染严重

磨削内径10mm一下孔径其砂轮电主轴砂轮直径多在6mm以下（甚至2~3mm直径），这就要求主轴转速要达到10甚至30万转/分才能获得良好的切削线速度和功效比。高速主轴轴承电主轴轴承高速滚动摩擦会产生很大的振动和噪音，以及温升。获得高速往往还需要采用油雾润滑主轴轴承方式，这样工作产生中还会有严重的油雾空气污染。主轴轴承在接近极限转速状况下的工作会大大降低使用寿命。

2.动态刚性差、承载力低

主轴为了获得更高极限转速往往只能选用更小尺寸主轴轴承，这样电主轴转轴尺寸变细主轴刚性尤其动态刚性降低、承载力降低，影响磨削效率和质量。同样也影响寿命。

3.砂轮接杆手工装拆，效率低、一致性差、精度和动平衡不好

目前内径10mm一下孔径的小尺寸内圆磨砂轮接杆两种连接方式：一种是通过法兰端面、导柱定位和螺纹的连接，另一种光杆插入套筒内用顶丝压紧，主要不足是手工操作效率低、一致性差、精度和动平衡不好，因而影响磨削效率和质量。如果操作不当还容易造成主轴意外损伤。

4.高速磨床电主轴精度高、速度高，以及转轴尺寸偏细，受到意外撞击容易损坏

套圈内径磨削机床多采用导料槽靠自重下来通过顶杆横推完成自动上下料，10mm小尺寸套圈加工转换非常快一般4~10秒一件。但是套圈尺寸小、重量轻，高速上下料偶尔会出现不到位和卡住现象，还有设备调试过程中尺寸空间小等等也会出现砂轮接杆撞工件现象，如果力量超过主轴承载力会损坏主轴。

发明内容

本实用新型目的是：提供一种刚性好、极限速度高、可以实现自动换刀和具有卸载保护功能的，使用寿命长和环保的进行小孔和微孔磨加工的高速气浮电主轴。