本发明专利技术涉及一种气浮高速电主轴，具体地说是一种用于机械加工机床气浮高速电主轴。它公开了推力轴承９上固定有下空气轴承座组件７，下空气轴承座组件７上部设有定子６，轴芯５的前端设有夹头附件１１，机体组件１０的上端开口处固定有铝水套组件３，铝水套组件３上部固定有换刀气缸组件１；上空气轴承４轴体中部设有上空气轴承冷却水道１２。它是高转数、高精度的机电一体化基础件，结构简单、紧凑，安装方便，散热效率高，功能多，便于推广及应用。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种机械加工设备，具体地说是一种用于PCB精密加工的气浮高速电主轴。
技术介绍
在现有技术中，气浮高速电主轴用的铝水套组件，结构复杂，不利于主轴散热，安 装不方便，功能单一，装配精度不容易把握。轴承座组件，结构单一，加工困难，装卸不便，散 热能力低，振动幅度大。主轴夹头附件，用于固定夹头尾部，增加夹头稳定性，但由于在主轴 高速转动时，轴霸会和轴芯内壁摩擦。主轴的气缸缸体内设有活塞和隔板，因此需要在缸体 外壁开钻多个螺钉孔，以固定隔板，所以缸体一般要求有一定厚度，这就产生了不必要的制 作成本，其次，活塞的直径因缸体的厚度增大而减少，使得活塞推力降低，造成多余的能耗。
技术实现思路
本专利技术涉及一种气浮高速主轴，它是高转数、高精度的机电一体化基础件，结构简 单、紧凑，安装方便，散热效率高，功能多，便于推广及应用。本专利技术技术解决方案是在现有的机体组件10，气缸复位弹簧2，上空气轴承4，轴 芯5，轴芯5法兰处的径向外围设有间隙隔离板8，间隙隔离板8上表面固定有推力轴承9 的基础上，本专利技术特别在于推力轴承9上固定有下空气轴承座组件7，下空气轴承座组件7 上部设有定子6，轴芯5的前端设有夹头附件11，机体组件10的上端开口处固定有铝水套 组件3，铝水套组件3上部固定有换刀气缸组件1 ；上空气轴承4轴体中部设有上空气轴承 冷却水道12。以上本专利技术所述的下空气轴承座组件7，它包括了轴承座7. 2，轴承座7. 2轴承凸 台中部一侧的径向外水流道7. 7，轴承凸台近外水流道7. 7的上下方外壁均设有水气密封 圈7. 3，轴承凸台周边设有气密封圈7. 6，轴承凸台近头端和近轴承座7. 2处均设有径向贯 通的气流道7. 4，轴承内的贯通孔的内壁设有内轴承套7. 1，内轴承套7. 1与贯通孔内壁间 的头尾相接端均设有减振密封圈7. 5，内轴承套7. 1中部设有内水流道7. 8与外水流道7. 7 相通，内轴承套7. 1对应轴承凸台的气流道7. 4设有气流出口，气流出口处设有阻尼塞7. 9。本专利技术所述的定子6设有水冷机构，该机构包括了电源线6. 5，定子6外壁设有水 槽6. 3，水槽6. 3头尾两端分别设有前密封圈6. 2和后密封圈6. 4，水槽6. 3平均分为出水 区域6. 7和进水区域6. 6，出水区域6. 7和进水区域6. 6之间设有进水回水隔离块6. 8。以上所述的铝水套组件3，它包括了铝水套的连接座3. 2，连接座3. 2的上端口和 近轴承座处外壁均设有密封圈3. 1，连接座3. 2正中部设有轴向贯通的推杆孔，两密封圈 3. 1之间的连接座3. 2的外壁设有冷却水槽3. 4，连接座3. 1的一侧壁开有与冷却水槽3. 4 相连通的进水孔3. 9 ；推杆孔的内壁设有至少一个轴瓦3. 3 ；有进气孔3. 5和回水孔3. 8分 别设置在连接座3. 2的侧壁，两者均与连接座3. 2的底端面相连通；在轴承座相对的侧壁处 设有回气孔3. 7及电源接头3. 6，均与轴承座内腔相连通，推杆孔内壁的上、下端均设有轴本专利技术所述的换刀气缸组件1，它包括了缸体1. 4，缸体1. 4外壁中部及下部设有 排气孔，进气嘴1. 1，上层隔板1. 6，下层隔板1. 10，各隔板与缸体1. 4内壁间均设有密封圈 1. 7，顶盖1. 3，一个或一个以上的活塞1. 9，活塞1. 9前端贯穿下层隔板1. 10，所述下层隔板 1. 10贯穿处内壁与活塞1. 9头端外壁设有密封圈1. 11，活塞1. 9的头端设有轴向通孔的缺 口 1. 13，活塞1. 9与缸体1. 4内壁间设有密封圈1. 8，活塞1. 9的轴向中心设有通孔1. 14， 通孔1. 14的顶端内壁设有螺纹1. 16，顶盖1. 3内壁与上层隔板1. 6的上表面间设有卡簧I.5，有螺钉1. 2贯穿顶盖1. 3、上层隔板1. 6和卡簧1. 5 ；缸体1. 4内设有上级活塞和下级 活塞，上级活塞的头端缺口设置在下级活塞的轴向通孔末端；缸体1.4底部设有沉孔1. 12 与下级气缸或机体相固定；缸体1. 4外壁中部设有排气孔1. 17，缸体1. 4外壁下部设有排 气孔1. 15 ；进气嘴1. 1的头端设有阻尼孔1. 18。以上本专利技术所述的夹头附件11，它包括了轴芯5，轴霸主体11. 2，轴霸主体外套II.3，蝶形弹簧11. 4，夹头11. 5，轴霸主体外套11. 3外壁设有两条润滑油槽11. 6。主轴工作时从机体进气口接通符合要求的压力空气，压力空气通过空气轴承和推 力轴承的截流芯后作用到轴芯使轴芯完全处于悬浮状态，可使旋转时没有任何接触摩擦， 最大可能地减少了摩擦损失和发热；从机体进水口通入符合要求的冷却水，经过推力轴承 顶部、上空气轴承水槽、机体内外夹层的水道及下空气轴承水槽进行循环后排出，带走电机 工作时和空气摩擦所产生的热量，保证主轴稳定、可靠地工作；给电机定子提供符合要求 的三相交流变频电源驱动轴芯旋转，轴芯下部的夹头附件可夹持钻头等多种刀具进行高效 率、高精度加工，根据具体要求转数范围可在2万-20万/分进行选择。当需要进行刀具更 换时，给顶部气缸通入压缩空气，活塞推杆推动轴芯中的轴霸而压缩碟簧使夹头下移张开 便卸下刀具和装入新刀具，切断气缸供气便可自动夹紧刀具。若安装在自动化机床上进行 控制便可进行自动高速、高效加工。主轴中装有温度传感器和测速传感器可进行相应的反 馈保护。本专利技术的优点在于1、工作时利用变频电源调节输入频率，可使工作转数可达200000rpm，满足高速、高 精度加工要求；2、工作时利用压缩空气通入上、下气浮轴承及推力轴承使轴芯完全浮起，与各零件无 任何接触，可把摩擦降到极小，为高速提供保证，由于轴承座与轴承内套冷却水直接冷却， 同时轴承内套与轴芯距离很近，故散热效果好，减振密封圈设计于轴承座与轴承内套之间， 减振效果好，安装方便，操作可靠性高；3、工作时接通冷却液，对推力轴承、空气轴承及电机等进行强迫冷却，带走电机热损耗 和空气磨擦热量，保证主轴长期稳定工作；4、为满足快速启动性能、减少启动惯性，转轴直径尺寸进行适当的缩小，但为保证足够 的空气轴承支承力和刚度，上、下空气轴承结构上采用了两组支承结构。5、为减小高速下空气摩擦热对空气轴承精度的影响，对上、下空气轴承进行整体 直接冷却；6、利用气缸可实现自动更换各种所需刀具，缸体结构紧凑，由于缸体外壁不用做螺钉 孔，所以可以做得尽量薄，节省材料，在缸体直径确定后，可以把内部活塞的直径做到最大，产生最大的推力；轴霸组件装卸刀方便，尽可能减少摩擦，使整个运动更加顺畅，工作效率 高，提高轴芯寿命，能保证装配精度，加工简单，操作可靠性高；7、采用特种工艺在转轴中部直接莰铜鼠笼做电机转子，实现中部传动使结构更合理、 紧凑，同时比钢材实心转子功率损耗和转轴温升大大降低，也更有利于高速下可靠工作；8、采用合理的加工工艺路线及精密加工手段，配合必要的特种工艺确保产品实现和达 到品质；9、整体水道设计灵活、巧妙，上下轴承、定子、铝水套组件直接冷却，冷却效果相比之 前的结构有了显著改善，定子工作时用于固定机体内腔处，在电源线通入三相电流，产生电 磁转矩，驱动转子转动，冷却水在定子进水区域、水槽、出水区域循环流动，带走转子高速旋 转与空气摩擦本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种气浮高速电主轴，它包括了机体组件（１０），气缸复位弹簧（２），上空气轴承（４），轴芯（５），轴芯（５）法兰处的径向外围设有间隙隔离板（８），间隙隔离板（８）上表面固定有推力轴承（９），其特征在于推力轴承（９）上固定有下空气轴承座组件（７），下空气轴承座组件（７）上部设有定子（６），轴芯（５）的前端设有夹头附件（１１），机体组件（１０）的上端开口处固定有铝水套组件（３），铝水套组件（３）上部固定有换刀气缸组件（１）；上空气轴承（４）轴体中部设有上空气轴承冷却水道（１２）。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：汤秀清，
申请(专利权)人：广州市昊志机电有限公司，
类型：发明
国别省市：81[]
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