[发明专利]全冷却式气体静压主轴

说明书

本发明全冷却式气体静压主轴涉及一种用于机床加工过程中的旋转主轴。其目的是为了提供一种旋转精度高、高刚度、尤其是稳定性能好、热膨胀性能良好的全冷却式气体静压主轴。本发明全冷却式气体静压主轴包括主轴本体、主轴套和电机，主轴套设置在主轴本体外部，主轴套与电机连接，电机驱动主轴本体转动，主轴套的内部四周设置有多个冷却孔，主轴套的前后端面上各设计有多个沟槽，前后两个端面的沟槽错角度设置，使每个沟槽连通与其相邻的两个冷却孔，在主轴套内部形成串联冷却通道，电机上设置有进水口和出水口，进水口和出水口与主轴套内部的冷却通道相通。

技术领域

本发明涉及加工机床技术领域，特别是涉及一种全冷却式气体静压主轴。

背景技术

气体静压主轴因其高精度、高速度、近无摩擦和污染等优势，被普遍应用在精密及超精密数控机床行业中。机床主轴精度直接影响工件的加工精度，因此气体静压主轴是多种精密数控机床保证加工精度的核心部件。微细结构的加工对精密机床特别是主轴部件提出了非常高的要求，不仅要具有高的旋转精度，而且要具有高刚度、稳定性能好、良好的热膨胀性能等等。

现有的气体静压主轴在工作一段时间后，轴体的温度会升高。由于散热效果有限，气体静压主轴会出现温度过高的情况，从而造成其性能不稳定，加工精度下降的不良后果。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种旋转精度高、高刚度、尤其是稳定性能好、热膨胀性能良好的全冷却式气体静压主轴。

本发明全冷却式气体静压主轴，包括主轴本体、主轴套和电机，主轴套设置在主轴本体外部，主轴套与电机连接，电机驱动主轴本体转动，主轴套的内部四周设置有多个冷却孔，主轴套的前后端面上各设计有多个沟槽，前后两个端面的沟槽错角度设置，使每个沟槽连通与其相邻的两个冷却孔，在主轴套内部形成串联冷却通道，电机上设置有进水口和出水口，进水口和出水口与主轴套内部的冷却通道相通。

本发明全冷却式气体静压主轴，其中所述主轴本体和主轴套之间设置有石墨长轴套。

本发明全冷却式气体静压主轴，其中所述主轴套、石墨长轴套和主轴本体的对应位置设置有真空气道，真空气道延伸到主轴本体的前端部。

本发明全冷却式气体静压主轴，其中所述石墨长轴套的外圈上设置有环形槽，环形槽分别位于石墨长轴套的前部和后部。

本发明全冷却式气体静压主轴，其中所述主轴本体的前部设置有轴肩，轴肩的前后两侧分别设置有前石墨端盖和后石墨端盖。

本发明全冷却式气体静压主轴，其中所述主轴本体的前端面上连接有上端盖，上端盖和主轴套之间设置有间隙环，间隙环位于轴肩的外侧，间隙环与前石墨端盖和后石墨端盖之间形成C型。

本发明全冷却式气体静压主轴，其中所述前石墨端盖固定在上端盖后侧，后石墨端盖固定在主轴套的前端。

本发明全冷却式气体静压主轴，其中所述电机包括电机定子、转子、电机套和电机压盖，转子热装于主轴本体尾端，电机定子安装在电机套的内部，电机套的前端面与主轴套固定连接，电机压盖与电机套的后端面固定连接，压紧电机定子。

本发明全冷却式气体静压主轴，其中所述电机压盖上安装有读数头安装板，读数头安装板上安装有读数头；主轴本体尾端安装有高精度的圆光栅，圆光栅的外圆有高精度刻线。

本发明全冷却式气体静压主轴，其中所述主轴本体的前端部固定连接有吸盘座，吸盘座上安装有吸盘。

本发明全冷却式气体静压主轴与现有技术不同之处在于，本发明全冷却式气体静压主轴在主轴套和电机套内增设了全冷却系统，主轴在工作过程中不断有冷却水对主轴本体和电机进行冷却，全冷却系统后可以快速带走电机产生的热量，从而增加主轴的稳定性能，且能很好的控制主轴的热膨胀性能。