專利名稱：一種數(shù)控機(jī)床用氣浮電主軸的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及氣浮電主軸技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及到數(shù)控機(jī)床用氣浮電主軸結(jié)構(gòu)的改進(jìn)。
背景技術(shù)：
氣浮主軸(又稱為空氣主軸)指的是用氣體(通常是空氣，但也有可能是其它氣體)作為潤滑劑的滑動(dòng)軸承。氣浮主軸通過在軸承腔內(nèi)導(dǎo)入的壓力空氣等來實(shí)現(xiàn)的支撐的，由于軸承腔內(nèi)泄壓的縫隙極小，保證了氣浮主軸的懸浮。氣浮主軸用線圈把電力轉(zhuǎn)化為磁力，進(jìn)而帶動(dòng)轉(zhuǎn)子做高速懸浮的轉(zhuǎn)動(dòng)。氣浮主軸由于沒有機(jī)械接觸，磨損程度降到了最低，從而確保精度始終保持穩(wěn)定； 而且氣浮主軸能夠在提供極高轉(zhuǎn)速的同時(shí)，將動(dòng)力損失降到最低，并使產(chǎn)生的熱量非常小。 轉(zhuǎn)速可以超過300，000轉(zhuǎn)/分鐘。氣浮主軸具有高精度高轉(zhuǎn)速的優(yōu)點(diǎn)，在旋轉(zhuǎn)機(jī)械得到了廣泛應(yīng)用。目前PCB數(shù)控機(jī)床上用的氣浮電主軸都只具備轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動(dòng)的功能，這種氣浮電主軸在執(zhí)行鉆孔工作時(shí)還需要外加線性馬達(dá)的驅(qū)動(dòng)或是旋轉(zhuǎn)馬達(dá)加絲桿的傳動(dòng)才能實(shí)現(xiàn)主軸上、下運(yùn)動(dòng)功能，進(jìn)而完成刀具切屑過程?，F(xiàn)有這種主軸結(jié)構(gòu)，使機(jī)床的整體結(jié)構(gòu)復(fù)雜、零部件多、重量重、運(yùn)行速度慢，制造成本高。

實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型所要解決的技術(shù)問題是提供一種不但轉(zhuǎn)子主軸能高速轉(zhuǎn)動(dòng)而且轉(zhuǎn)子主軸能上下運(yùn)動(dòng)的新型空氣靜壓數(shù)控機(jī)床用氣浮電主軸。根據(jù)上述需解決的問題本實(shí)用新型設(shè)計(jì)了一種集旋轉(zhuǎn)馬達(dá)、直線馬達(dá)和空氣靜壓氣浮軸承于一體的氣浮電主軸結(jié)構(gòu)裝置，具體實(shí)現(xiàn)方案如下—種數(shù)控機(jī)床用氣浮電主軸，包括主軸外殼和設(shè)于主軸外殼內(nèi)的主軸轉(zhuǎn)子，主軸外殼的內(nèi)壁上裝有兩個(gè)支承主軸轉(zhuǎn)子的上氣浮軸承和下氣浮軸承，主軸外殼的內(nèi)壁上還裝有直線馬達(dá)定子、旋轉(zhuǎn)馬達(dá)定子，對(duì)應(yīng)所安裝的直線馬達(dá)定子、旋轉(zhuǎn)馬達(dá)定子在主軸轉(zhuǎn)子上分別安裝有直線馬達(dá)轉(zhuǎn)子和旋轉(zhuǎn)馬達(dá)轉(zhuǎn)子，所述直線馬達(dá)定子、旋轉(zhuǎn)馬達(dá)定子還與驅(qū)動(dòng)控制器相連接。所述主軸轉(zhuǎn)子頂部形成有限制轉(zhuǎn)子上下運(yùn)動(dòng)位置的轉(zhuǎn)子上下限位環(huán)。為使得主軸結(jié)構(gòu)裝配精密、結(jié)構(gòu)合理，把直線馬達(dá)定子、上氣浮軸承、旋轉(zhuǎn)馬達(dá)定子、下氣浮軸承從上而下依次設(shè)置在主軸外殼的內(nèi)壁上。本實(shí)用新型相比現(xiàn)有技術(shù)具有以下顯著效果本氣浮電主軸中的外殼既是旋轉(zhuǎn)馬達(dá)的定子又是直線馬達(dá)的定子，氣浮主軸中的轉(zhuǎn)子既是旋轉(zhuǎn)馬達(dá)的轉(zhuǎn)子又是線性馬達(dá)的動(dòng)子，工作過程中，主軸外殼是固定不動(dòng)的，主軸內(nèi)的轉(zhuǎn)子在控制器的控制做旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)和上下運(yùn)動(dòng)動(dòng)作，它可以實(shí)現(xiàn)不同的轉(zhuǎn)速、不同的上下運(yùn)動(dòng)距離、不同的上下運(yùn)動(dòng)速度和頻率的要求。本實(shí)用新型提出的氣浮電主軸將驅(qū)動(dòng)主軸轉(zhuǎn)子上下運(yùn)動(dòng)的機(jī)構(gòu)有機(jī)結(jié)合在主軸上，使得氣浮主軸的整體結(jié)構(gòu)簡化、零部件減少、重量減輕，從而也減低了機(jī)床的制造成本。
圖1是是本實(shí)用新型氣浮主軸的剖視圖。
具體實(shí)施方式
為了便于本領(lǐng)域技術(shù)人員的理解，下面將結(jié)合具體實(shí)施例及附圖對(duì)本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)原理作進(jìn)一步詳細(xì)描敘。參見圖1，一種數(shù)控機(jī)床用氣浮電主軸，包括主軸外殼6和設(shè)于主軸外殼內(nèi)的主軸轉(zhuǎn)子2，主軸外殼的內(nèi)壁上裝有兩個(gè)支承主軸轉(zhuǎn)子2的上氣浮軸承8和下氣浮軸承10，主軸外殼的內(nèi)壁上還裝有直線馬達(dá)定子7、旋轉(zhuǎn)馬達(dá)定子9，為結(jié)構(gòu)布局合理將直線馬達(dá)定子7 固定于上氣浮軸承8之上，旋轉(zhuǎn)馬達(dá)定子9設(shè)于上氣浮軸承8和下氣浮軸承10之間。在主軸轉(zhuǎn)子2上分別安裝有直線馬達(dá)轉(zhuǎn)子1和旋轉(zhuǎn)馬達(dá)轉(zhuǎn)子3，直線馬達(dá)轉(zhuǎn)子1和旋轉(zhuǎn)馬達(dá)轉(zhuǎn)子3分別對(duì)應(yīng)主軸外殼內(nèi)壁上所安裝的直線馬達(dá)定子7、旋轉(zhuǎn)馬達(dá)定子9。直線馬達(dá)定子7、旋轉(zhuǎn)馬達(dá)定子9還與驅(qū)動(dòng)控制器相連接，由驅(qū)動(dòng)控制器設(shè)置好轉(zhuǎn)速，上下運(yùn)動(dòng)的速度、距離和頻率等，再由定子帶動(dòng)轉(zhuǎn)子做旋轉(zhuǎn)或上下運(yùn)動(dòng)。為限制主軸轉(zhuǎn)子上下運(yùn)動(dòng)的位置，在主軸轉(zhuǎn)子2頂部形成有轉(zhuǎn)子上下限位環(huán)5。運(yùn)動(dòng)過程中，主軸外殼是固定不動(dòng)的，主軸上的轉(zhuǎn)子在主軸內(nèi)同時(shí)做旋轉(zhuǎn)和上下運(yùn)動(dòng)，主軸的轉(zhuǎn)子上裝著夾頭4，夾頭上夾著刀具11，刀具在轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn)和上下運(yùn)動(dòng)過程中完成對(duì)工件切屑工作。上述實(shí)施例僅為本實(shí)用新型的較佳的實(shí)施方式，除此之外，本實(shí)用新型還可以有其他實(shí)現(xiàn)方式，例如將該氣浮主軸應(yīng)用與除數(shù)控機(jī)床以外的其他轉(zhuǎn)動(dòng)設(shè)備上，也就是說，在沒有脫離本實(shí)用新型發(fā)明構(gòu)思的前提下，任何顯而易見的替換均應(yīng)落入本實(shí)用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求1.一種數(shù)控機(jī)床用氣浮電主軸，包括主軸外殼(6)和設(shè)于主軸外殼內(nèi)的主軸轉(zhuǎn)子(2)， 主軸外殼的內(nèi)壁上裝有兩個(gè)支承主軸轉(zhuǎn)子(2)的上氣浮軸承(8)和下氣浮軸承(10)，其特征在于主軸外殼的內(nèi)壁上還裝有直線馬達(dá)定子(7)、旋轉(zhuǎn)馬達(dá)定子(9)，對(duì)應(yīng)所安裝的直線馬達(dá)定子(7)、旋轉(zhuǎn)馬達(dá)定子(9)在主軸轉(zhuǎn)子(2)上分別安裝有直線馬達(dá)轉(zhuǎn)子 (1)和旋轉(zhuǎn)馬達(dá)轉(zhuǎn)子(3)，所述直線馬達(dá)定子(7)、旋轉(zhuǎn)馬達(dá)定子(9)還與驅(qū)動(dòng)控制器相連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的數(shù)控機(jī)床用氣浮電主軸，其特征在于直線馬達(dá)定子(7)、上氣浮軸承(8)、旋轉(zhuǎn)馬達(dá)定子(9)、下氣浮軸承(10)從上而下依次設(shè)置在主軸外殼的內(nèi)壁上。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的數(shù)控機(jī)床用氣浮電主軸，其特征在于主軸轉(zhuǎn)子(2)頂部形成有限制轉(zhuǎn)子上下運(yùn)動(dòng)位置的轉(zhuǎn)子上下限位環(huán)(5)。
專利摘要本實(shí)用新型涉及氣浮電主軸技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及到數(shù)控機(jī)床用氣浮電主軸結(jié)構(gòu)的改進(jìn)。一種數(shù)控機(jī)床用氣浮電主軸，包括主軸外殼和設(shè)于主軸外殼內(nèi)的主軸轉(zhuǎn)子，主軸外殼的內(nèi)壁上裝有兩個(gè)支承主軸轉(zhuǎn)子的上氣浮軸承和下氣浮軸承，主軸外殼的內(nèi)壁上還裝有直線馬達(dá)定子、旋轉(zhuǎn)馬達(dá)定子，對(duì)應(yīng)所安裝的直線馬達(dá)定子、旋轉(zhuǎn)馬達(dá)定子在主軸轉(zhuǎn)子上分別安裝有直線馬達(dá)轉(zhuǎn)子和旋轉(zhuǎn)馬達(dá)轉(zhuǎn)子，所述直線馬達(dá)定子、旋轉(zhuǎn)馬達(dá)定子還與驅(qū)動(dòng)控制器相連接。本實(shí)用新型提出的氣浮電主軸將驅(qū)動(dòng)主軸轉(zhuǎn)子上下運(yùn)動(dòng)的機(jī)構(gòu)有機(jī)結(jié)合在主軸上，使得氣浮主軸的整體結(jié)構(gòu)簡化、零部件減少、重量減輕，從而也減低了機(jī)床的制造成本。
文檔編號(hào)B23B19/02GK202028776SQ20112007602
公開日2011年11月9日 申請(qǐng)日期2011年3月22日 優(yōu)先權(quán)日2011年3月22日
發(fā)明者周啟發(fā), 寄永信, 戴松協(xié), 林俊欽, 蔡向林 申請(qǐng)人:惠州市大亞灣天馬電子機(jī)械有限公司