一種砂輪主軸結(jié)構(gòu)的制作方法
【專(zhuān)利摘要】本實(shí)用新型提供了一種砂輪主軸結(jié)構(gòu)，有效避免了磨削過(guò)程中砂輪主軸的位移，保證了工件的外圓磨削圓度，從而保證了工件的磨削質(zhì)量，其包括砂輪主軸套和砂輪主軸，所述砂輪主軸設(shè)置在所述砂輪主軸套內(nèi)，其特征在于：所述砂輪主軸兩端分別通過(guò)前靜壓軸承和后靜壓軸承支撐在所述砂輪主軸套內(nèi)，所述前靜壓軸承和后靜壓軸承分別包括軸承體，所述軸承體上一側(cè)設(shè)置有多組靜壓油腔，所述靜壓油腔連通所述軸承體內(nèi)壁，所述靜壓油腔分別連接油道。
【專(zhuān)利說(shuō)明】一種砂輪主軸結(jié)構(gòu)

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本實(shí)用新型及數(shù)控機(jī)床自動(dòng)化的【技術(shù)領(lǐng)域】。具體化為一種砂輪主軸結(jié)構(gòu)。

【背景技術(shù)】
[0002] 在砂輪磨削工件的外圓工作中，用戶(hù)經(jīng)常要求高精度（圓度好、表面質(zhì)量高)、高效 率。在砂輪主軸結(jié)構(gòu)中，砂輪主軸、卡盤(pán)、平衡塊、砂輪等自重較大對(duì)高速旋轉(zhuǎn)而產(chǎn)生大的離 心力、強(qiáng)力磨削又產(chǎn)生大的磨削力。因此對(duì)砂輪主軸既要有高的回轉(zhuǎn)精度要求，又要有高的 軸承剛度要求；
[0003] 在砂輪磨削工件的工作中，砂輪主軸要承受來(lái)自工件的一定作用力，對(duì)于重達(dá) 8~10t工件，普通的砂輪主軸在磨削過(guò)程中，由于作用力較大，砂輪主軸會(huì)產(chǎn)生一定的位移， 使得工件四周的磨削量不一致，影響工件的外圓磨削圓度，從而影響了工件的磨削質(zhì)量。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 針對(duì)上述問(wèn)題，本實(shí)用新型提供了一種砂輪主軸結(jié)構(gòu)，有效避免了磨削過(guò)程中砂 輪主軸的位移，保證了工件的外圓磨削圓度，從而保證了工件的磨削質(zhì)量。
[0005] 其技術(shù)方案是這樣的：一種砂輪主軸結(jié)構(gòu)，其包括砂輪主軸套和砂輪主軸，所述砂 輪主軸設(shè)置在所述砂輪主軸套內(nèi)，其特征在于：所述砂輪主軸兩端分別通過(guò)前靜壓軸承和 后靜壓軸承支撐在所述砂輪主軸套內(nèi)，所述前靜壓軸承和后靜壓軸承分別包括軸承體，所 述軸承體上一側(cè)設(shè)置有多組靜壓油腔，所述靜壓油腔連通所述軸承體內(nèi)壁，所述靜壓油腔 分別連接油道。
[0006] 其進(jìn)一步特征在于：上端所述靜壓油腔的深度大于下端所述靜壓油腔的深度；所 述軸承體上一側(cè)均勻設(shè)置有三組靜壓油腔，所述靜壓油腔間呈90度，在所述軸承體上三組 進(jìn)油腔間中一側(cè)的靜壓油腔間呈180度，另一側(cè)一組靜壓油腔與另外兩組靜壓油腔間分別 呈90度，在所述軸承體上形成四等分，在四等分的三個(gè)等分點(diǎn)上設(shè)置有油腔；每組所述靜 壓油腔分別包括兩個(gè)靜壓油腔；所述前靜壓軸承一端設(shè)置有前蓋，所述前蓋連接所述砂輪 主軸套，所述前蓋與所述前靜壓軸承間設(shè)置有修整墊片，所述后靜壓軸承一端設(shè)置有后蓋， 所述后蓋連接所述砂輪主軸套。
[0007] 本實(shí)用新型的上述結(jié)構(gòu)中，砂輪主軸兩端通過(guò)靜壓軸承支撐在砂輪主軸套內(nèi)，靜 壓軸承包括軸承體，軸承體上一側(cè)設(shè)置有多組進(jìn)油腔，進(jìn)油腔連通軸承體內(nèi)壁，進(jìn)油腔分別 連接油道，由于油腔設(shè)置軸承體上一側(cè)，形成不對(duì)稱(chēng)分布，壓力油進(jìn)入油腔后，對(duì)應(yīng)油腔側(cè) 的壓力大于另一側(cè)的壓力，在砂輪磨削過(guò)程中有效抵消了加工過(guò)程中工件的部分壓力，有 效避免了磨削過(guò)程中砂輪主軸的變形，保證了工件的外圓磨削圓度，從而保證了工件的磨 削質(zhì)量。

【專(zhuān)利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0008] 圖1為本實(shí)用新型砂輪主軸結(jié)構(gòu)主剖視圖；
[0009] 圖2為靜壓軸承結(jié)構(gòu)主剖視圖；
[0010] 圖3為圖2的右剖視圖。

【具體實(shí)施方式】
[0011] 見(jiàn)圖1、圖2、圖3, 一種砂輪主軸結(jié)構(gòu)，其包括砂輪主軸套1和砂輪主軸2,砂輪主 軸2設(shè)置在砂輪主軸套2內(nèi)，砂輪主軸2兩端分別通過(guò)前靜壓軸承3-1和后靜壓軸承3-2 支撐在砂輪主軸套1內(nèi)，前靜壓軸承3-1和后靜壓軸承3-2分別包括軸承體4,軸承體4上 一側(cè)設(shè)置有多組靜壓油腔5,靜壓油腔5連通軸承體4內(nèi)壁，靜壓油腔5分別連接油道6。
[0012] 見(jiàn)圖2、圖3,優(yōu)選地，軸承體上一側(cè)均勻設(shè)置有三組靜壓油腔5,靜壓油腔5間呈 90度，在軸承體4上三組靜壓油腔5間中一側(cè)的靜壓油腔5間呈180度，另一側(cè)一組靜壓油 腔5與另外兩組靜壓油腔5間分別呈90度，在所述軸承體上形成四等分，在四等分的三個(gè) 等分點(diǎn)上設(shè)置有靜壓油腔5。形成一側(cè)的均勻進(jìn)油，實(shí)現(xiàn)了砂輪主軸壓力的平衡，每組靜壓 油腔包括兩個(gè)靜壓油腔5-1、5-2。
[0013] 前靜壓軸承3-1 -端設(shè)置有前蓋7,前蓋7連接砂輪主軸套2,前蓋7與前靜壓軸 承3-1間設(shè)置有修整墊片8,后靜壓軸承3-2 -端設(shè)置有后蓋9,后蓋9連接砂輪主軸套2， 通過(guò)前蓋和后蓋實(shí)現(xiàn)了前靜壓軸承和后靜壓軸承的穩(wěn)定安裝，通過(guò)修整墊片可以有效控制 靜壓軸承的橫向串動(dòng)。
[0014] 根據(jù)工件要求，精心設(shè)計(jì)Φ 120X865砂輪主軸組設(shè)計(jì)，其中Φ 120為主軸直徑， 865為軸套安裝面長(zhǎng)度。Φ120Χ865為三動(dòng)三靜非對(duì)稱(chēng)組合軸承，軸承結(jié)構(gòu)圖所示。上下 左三油腔為經(jīng)Φ0. 6小孔節(jié)流的靜壓油腔，另一面與砂輪進(jìn)入（X向)相對(duì)軸承面，承載載荷 最大，故這120°面無(wú)靜壓油腔，形成120°動(dòng)壓軸承面，三動(dòng)三靜非對(duì)稱(chēng)組合軸承，為軸承 的徑向承載部分，外圓磨床主要磨削各外圓面，但是有的工件尚須磨削多臺(tái)階，多端面，因 此主軸應(yīng)有軸向止推面，即主軸軸肩兩側(cè)有經(jīng)過(guò)小孔節(jié)流的靜壓軸承。
[0015] Φ 120X865從結(jié)構(gòu)形式為整體套筒式三靜三動(dòng)不對(duì)稱(chēng)動(dòng)靜壓軸承，不對(duì)稱(chēng)式還指 三靜壓油腔深度不一，是指主軸承載，即主軸自重，砂輪（Φ 750X75 X Φ 305)、砂輪自動(dòng)平 衡頭、砂輪夾板，這些都是垂直向下重力，其他尚有Y向的磨削力，軸承承擔(dān)垂直向下力稍 微大一些，所以軸承下方應(yīng)有較大深度的靜壓油腔。
[0016] 所謂動(dòng)靜壓軸承，即主軸剛一轉(zhuǎn)，液壓油以2MPa壓力，經(jīng)小孔節(jié)流進(jìn)入三個(gè)靜壓 油腔，隨著主軸高速旋轉(zhuǎn)，油很快擠入只有很小間隙的其他部分，一般主軸與軸承的配磨間 隙為0. 03、. 05,間隙、油楔產(chǎn)生很大動(dòng)壓效應(yīng)。如螺旋槳飛機(jī)依靠發(fā)動(dòng)機(jī)高速旋轉(zhuǎn)，推動(dòng)空 氣向后運(yùn)動(dòng)，流線(xiàn)型機(jī)翼上下面流速不等，產(chǎn)生了舉力，使飛機(jī)騰空而起。流體力學(xué)可以計(jì) 算油的舉力大小，舉力與油楔的間隙、旋轉(zhuǎn)的線(xiàn)速度、油的密度。
[0017] Φ120Χ865砂輪主軸組是由y2vp200L-4 (30kW)變頻調(diào)速電機(jī)，經(jīng)過(guò)一對(duì)多楔帶 輪帶動(dòng)。之所以采用整體套筒式是安裝方便，可以對(duì)砂輪主軸組單獨(dú)調(diào)試，Φ 120 X 865砂輪 主軸組有單獨(dú)供油靜壓油箱，油箱經(jīng)過(guò)多道精細(xì)過(guò)濾。MK1380 X 8000油箱油經(jīng)過(guò)溫控，以便 動(dòng)靜壓軸承間隙穩(wěn)定，軸承材料為20(ZQSn6-6-3)，主軸為40Cr或氮化鋼熱膨脹系數(shù)不一， 主軸油為N5,經(jīng)過(guò)溫控，雖然間隙很小，就很少有抱軸或稱(chēng)"悶軸"現(xiàn)象。
[0018] φ 120X865完整名字應(yīng)為帶靜壓止推面三靜三動(dòng)非對(duì)稱(chēng)整體套筒式動(dòng)靜壓主軸 組，這軸承在MK1380 X 8000、X 10000應(yīng)用，回轉(zhuǎn)精度高，承載能力強(qiáng)，在多臺(tái)階磨削，深切 緩進(jìn)給磨削中，圓度、粗糙度都達(dá)到用戶(hù)要求，無(wú)振紋，以此證明設(shè)計(jì)是合理的，是值得推廣 的。
【權(quán)利要求】
1. 一種砂輪主軸結(jié)構(gòu)，其包括砂輪主軸套和砂輪主軸，所述砂輪主軸設(shè)置在所述砂輪 主軸套內(nèi)，其特征在于：所述砂輪主軸兩端分別通過(guò)前靜壓軸承和后靜壓軸承支撐在所述 砂輪主軸套內(nèi)，所述前靜壓軸承和后靜壓軸承分別包括軸承體，所述軸承體上一側(cè)設(shè)置有 多組靜壓油腔，所述靜壓油腔連通所述軸承體內(nèi)壁，所述靜壓油腔分別連接油道。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種砂輪主軸結(jié)構(gòu)，其特征在于：所述軸承體上一側(cè)均勻設(shè) 置有三組靜壓油腔，所述靜壓油腔間呈90度，在所述軸承體上三組靜壓油腔間中一側(cè)的靜 壓油腔間呈180度，另一側(cè)一組靜壓油腔與另外兩組靜壓油腔間分別呈90度，在所述軸承 體上形成四等分，在四等分的三個(gè)等分點(diǎn)上設(shè)置有靜壓油腔。
3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種砂輪主軸結(jié)構(gòu)，其特征在于：上端所述靜壓油腔的深度 大于下端所述靜壓油腔的深度。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種砂輪主軸結(jié)構(gòu)，其特征在于：每組所述靜壓油腔分別包 括兩個(gè)靜壓油腔。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1-4任一所述的一種砂輪主軸結(jié)構(gòu)，其特征在于：所述前靜壓軸承一 端設(shè)置有前蓋，所述前蓋連接所述砂輪主軸套，所述前蓋與所述前靜壓軸承間設(shè)置有修整 墊片，所述后靜壓軸承一端設(shè)置有后蓋，所述后蓋連接所述砂輪主軸套。
【文檔編號(hào)】B24B41/04GK203887691SQ201420243850
【公開(kāi)日】2014年10月22日 申請(qǐng)日期:2014年5月14日 優(yōu)先權(quán)日:2014年5月14日
【發(fā)明者】杭鑫淵, 陸杰, 杭舜, 楊振華 申請(qǐng)人:無(wú)錫上機(jī)數(shù)控股份有限公司