高精度靜壓主軸的制作方法
【技術領域】
[0001]本發(fā)明屬于靜壓主軸領域，尤其涉及一種高精度靜壓主軸。
【背景技術】
[0002]前數控機床的主軸大多采用滾動軸承，能確保0.001?0.003mm的主軸旋轉精度。但數控機床的精度在不斷提高，據半個多世紀的統(tǒng)計資料，正以每8?10年提高一倍的速度前進，當前數控機床的精度已經來到高精時代，加工粗糙度要求Ra < 0.Ιμπι，這要求包括主軸在內的加工系統(tǒng)(機床、刀具、夾具、地基等)振動要小，而使用滾動軸承的主軸本身就是震源，加工光潔度無法確保RaS0.Ιμπι，采用傳統(tǒng)經典動靜壓結構的主軸在磨床上應用已有半個多世紀的歷史，這種動靜壓主軸精度可高達0.0005mm，在高速運轉時有很好的剛度和精度，磨削的光潔度也可實現Ra < 0.Ιμπι，但它只能用于磨床類機床，在磨床以外的其他機床上，由于其轉速較低，無法產生足夠的動壓的壓差，不能滿足低速運轉下的精度和剛度要求，無法使用動靜壓主軸。

【發(fā)明內容】

[0003]本發(fā)明為解決公知技術中存在的技術問題而提供一種高精度靜壓主軸，該靜壓主軸能夠在低速運轉條件下滿足精度和剛度要求。
[0004]本發(fā)明為解決公知技術中存在的技術問題所采取的技術方案是:
[0005]—種高精度靜壓主軸，包括主軸本體和徑向定心軸承、軸向止推軸承和供油系統(tǒng)，所述徑向定心軸承由主軸本體和前端軸承套、后端軸承套組成，而前端軸承套由甲內套和甲外套緊配合組成，后端軸承套由乙內套和乙外套緊配合組成，甲內套、乙內套與主軸本體配合的內孔上設有四個均布的承壓槽，每個承壓槽內部有一個節(jié)流器，供油系統(tǒng)通過管路經甲外套和乙外套上的環(huán)槽為四個節(jié)流器供油；
[0006]軸向止推軸承，由主軸本體左端的法蘭端面和徑向定心軸承的前端軸承套及緊固在主軸本體中后部的鎖緊套組成，主軸法蘭右端面和前端軸承套的左端面組成止推軸承的左工作面，鎖緊套的左端面和前端軸承套的右端面組成止推軸承的右工作面，止推軸承的承壓槽和節(jié)流器設置在前端軸承套的左右兩個端面上，供油系統(tǒng)為節(jié)流器供油，左端的節(jié)流器控制右端的承壓槽，右端的節(jié)流器控制左端的承壓槽。
[0007]本發(fā)明還可以采用如下技術方案:
[0008]在主軸本體前端的前端法蘭蓋和主軸本體后端的后端法蘭蓋上均開有氣密封環(huán)槽。這種結構第一個作用是形成對液壓油的密封，使其經密閉的管路流回油箱。第二個作用是用高于大氣壓的空氣壓力防止灰塵和污物浸入液壓油。
[0009]本發(fā)明具有的優(yōu)點和積極效果是:
[0010]本發(fā)明采用了以上技術方案后，本發(fā)明靜壓主軸的節(jié)流器由動(軸)靜(套)二部分組成，工作時動靜兩部分之間有相對運動，因而工作時具有自潔作用，完全消除了外置節(jié)流器的污物堆積現象，因而具有更高的參數穩(wěn)定性和工作可靠性；由于反饋作用，本發(fā)明靜壓主軸具有比傳統(tǒng)經典動靜壓主軸更高的剛度和精度。由于本發(fā)明的靜壓主軸采用氣密封，消除了傳統(tǒng)結構動靜壓主軸因使用密封件而造成的摩擦阻力，因而具有更好的性能，更高的可靠性。供油油路具有為液壓油加溫和冷卻的功能，可使液壓油控制在設定溫度的±0.5°C之內。消除了溫度變化所造成的主軸組件的變形，因而性能更穩(wěn)定。由于節(jié)流器直接雕銑在軸承套內孔表面上，使節(jié)流器到承壓槽之間的管路最短，其有所容納的液壓油體積最小，減小了油的容積和管路彈性對壓力傳遞的延遲，使節(jié)流器對承壓槽的控制更快，即控制的過渡過程更快，時間常數更小，這使本發(fā)明具有反饋作用的內置節(jié)流器靜壓主軸在高速轉動時不使用動平衡裝置而實現較高精度的平穩(wěn)旋轉。
【附圖說明】
[0011 ]圖1是本發(fā)明的結構示意圖；
[0012]圖2是靜壓軸承端面結構圖；
[0013]圖3是供油系統(tǒng)液壓原理圖；
[0014]圖4是內套內圓周面上的節(jié)流器的結構示意圖；
[0015]圖5是端面上的節(jié)流器的結構示意圖；
[0016]圖6是節(jié)流器的反饋原理示意圖。
[0017]圖中:1.主軸本體;2.前端法蘭蓋;3.前端軸承套;4.主軸套;5.甲外套;6.甲內套；
7.鎖緊套;8.乙外套;9.乙內套；10.后端軸承套；11.后端法蘭蓋;12.粗過濾器;13.葉片栗；14.壓差發(fā)訊器;15.壓力表;16.高壓球閥；17.蓄能器;18.油冷卻機；19.單向閥；20.比例溢流閥;21.精過濾器；22.三相電機；23.空氣濾清器；24.液位計;25.溫度計;26.油箱;27.承壓槽;28.節(jié)流器。
【具體實施方式】
[0018]為能進一步了解本發(fā)明的
【發(fā)明內容】
、特點及功效，茲例舉以下實施例，并配合附圖詳細說明如下:
[0019]請參閱圖1至圖6，
[0020]—種高精度靜壓主軸，包括主軸本體I和徑向定心軸承、軸向止推軸承和供油系統(tǒng)，徑向定心軸承由主軸本體和前端軸承套3、后端軸承套10組成，而前端軸承套由甲內套6和甲外套5緊配合組成，后端軸承套由乙內套9和乙外套緊8配合組成，甲內套、乙內套與主軸本體配合的內孔上設有四個均布的承壓槽，每個承壓槽內部有一個節(jié)流器，供油系統(tǒng)通過管路經甲外套和乙外套上的環(huán)槽為四個節(jié)流器供油；甲、乙內套上的內圓周面上的節(jié)流器直接加工在內套上的內圓周面上，節(jié)流器在承壓槽的環(huán)形圈內部，節(jié)流器與承壓槽同時加工出來的。
[0021]軸向止推軸承，由主軸本體左端的法蘭端面和徑向定心軸承的前端軸承套及緊固在主軸本體中后部的鎖緊套7組成，主軸法蘭右端面和前端軸承套3的左端面組成止推軸承的左工作面，鎖緊套的左端面和前端軸承套的右端面組成止推軸承的右工作面，止推軸承的承壓槽和節(jié)流器設