一種用于鏡面數控機床的超高速空氣軸承電機的制作方法
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及數控機床，特別涉及一種用于鏡面數控機床的超高速空氣軸承電機。
【背景技術】
[0002]由于科技的進步，人們對電子產品的需求不僅僅是原來的功能需求，發展到對外觀、美感有極高的要求，而拋光對人、對環境又產生非常大的負面效應，因此產生了鏡面數控機床(CNC)，要求鏡面CNC機床加工出來的產品在沒有經過拋光的情況下達到鏡面效果。鏡面CNC機床最大的難關在于切削用的電機，需要超高的轉速，極小的振動，高剛性，還要很好的散熱性能等。
[0003]目前，市面上配用空氣軸承電機在電機溫升控制方面比較差，長時間運轉時電機發熱，導致熱膨脹，降低電機精度，由于加工精度和設計原因，軸的振動大，加工效果無法達到鏡面效果。
【實用新型內容】
[0004]本實用新型所要解決的技術問題是提供一種用于鏡面數控機床的超高速空氣軸承電機，以有效提高軸的旋轉精度及穩定性，以及電機運轉的散熱性能，使加工達到鏡面效果Ο
[0005]本實用新型解決其技術問題所采用的技術方案如下:
[0006]本實用新型的一種用于鏡面數控機床的超高速空氣軸承電機，包括主軸(1和由電機轉子、電機錠子構成的電機，以及為主軸提供支撐的空氣軸承，其特征是:所述主軸的后端軸頸與電機轉子緊配合連接，前端軸頸部位設置止推軸承；所述空氣軸承采用帶止推徑向空氣軸承，電機、主軸、空氣軸承組件固定安裝于設置有水冷卻系統的鋼套筒內。
[0007]所述主軸的長度與直徑比為7?10。
[0008]本實用新型的有益效果是，采用前后軸承整體式的帶止推功能的空氣軸承和單一止推軸承，支撐采用空氣，可以循環使用，資源取之不盡，實現了無污染、無摩擦，實現了超高速運轉(每分鐘10萬轉)和低振動(在10萬轉時，最大震動值小于0.2mm/s);前后軸承整體式的帶止推功能的空氣軸承設計，保證了前后軸承絕對同心，減小了電機的組裝難度，提高了軸的旋轉精度及穩定性。后置式電機，使熱量便于通過后置的冷卻回路帶走，降低了整個電機的運轉溫度，整個電機外殼包含前止推都有循環水冷卻，保證了電機在超高速運轉狀態下仍然保持了恒定的溫度，電機24小時工作，電機軸溫升不超過5°C，從而保證了電機在長期工作中不受熱膨脹因素而降低電機的各項性能；細長軸設計，通過調質處理使軸能夠在超高速狀態下保持良好的穩定性及高剛性，達到了細長軸在空氣軸承中的快速響應，吸收了在高速加工中造成的振動，從而使被加工零件的表面得到極高的平面度和光亮度。
【附圖說明】
[0009]本說明書包括如下三幅附圖:
[0010]圖1是本實用新型一種用于鏡面數控機床的超高速空氣軸承電機的結構圖；
[0011]圖2是實用新型一種用于鏡面數控機床的超高速空氣軸承電機的的主視圖；
[0012]圖3是實用新型一種用于鏡面數控機床的超高速空氣軸承電機的的左視圖；
[0013]圖中示出零部件、部位及所對應的標記:外套10、前固定蓋板10a、后固定蓋10b、內套11、本體11、電機轉子12a、電機錠子12b、主軸12、帶止推徑向空氣軸承14、止推軸承15、防塵環16、冷卻回路20a、止推軸承冷卻水道20b、空氣輸入口 21、冷卻水輸入口 22、電機引線口 23、冷卻水輸出口 24。
【具體實施方式】
[0014]下面結合附圖和實施例對本實用新型進一步說明。
[0015]參照圖1和圖2，本實用新型的一種用于鏡面數控機床的超高速空氣軸承電機，包括主軸12和由電機轉子12a、電機錠子12b構成的電機，以及為主軸12提供支撐的空氣軸承14。所述主軸12的后端軸頸與電機轉子12a緊配合連接，前端軸頸部位設置止推軸承15。所述空氣軸承14采用帶止推徑向空氣軸承。電機、主軸12、空氣軸承14組件固定安裝于設置有水冷卻系統的鋼套筒內。采用前后軸承整體式的帶止推功能的空氣軸承和單一止推軸承，支撐采用空氣，可以循環使用，資源取之不盡，實現了無污染、無摩擦，實現了超高速運轉(每分鐘10萬轉)和低振動。前后軸承整體式的帶止推功能的空氣軸承設計，保證了前后軸承絕對同心，減小了電機的組裝難度，提高了軸的旋轉精度及穩定性。后置式電機，使熱量便于通過后置的冷卻回路帶走，降低了整個電機的運轉溫度。
[0016]參照圖1，所述主軸12的長度與直徑比為7?10。即采用細長軸設計，通過調質處理，使軸能夠在超高速狀態下保持良好的穩定性及高剛性，達到了細長軸在空氣軸承中的快速響應，吸收了在高速加工中造成的振動，從而使被加工零件的表面得到極高的平面度和光亮度。
[0017]參照圖1和圖3，所述鋼套筒由外套10、內套11和前固定蓋板10a、后固定蓋10b構成，外套10、內套11之間設置有冷卻回路20a。后固定蓋10b設置有空氣輸入口 21、冷卻水輸入口 22、電機引線口 23和冷卻水輸出口 24，空氣輸入口 21與空氣軸承14的氣道相連通，冷卻水輸入口 22、冷卻水輸出口 24與冷卻回路20a相連通。所述止推軸承15與前固定蓋板10a設置有止推軸承冷卻水道20b，該推軸承冷卻水道20b與冷卻回路20a相連通。整個電機外殼包含前止推都有循環水冷卻，保證了電機在超高速運轉狀態下仍然保持了恒定的溫度，電機24小時工作，電機軸溫升不超過5°，從而保證了電機在長期工作中不受熱膨脹因素而降低電機的各項性能。
[0018]參照圖1，所述主軸12在止推軸承15與前固定蓋板10a之間固定設置有防塵環16，通過空氣軸承自身的排氣，起到很好的防塵作用。
[0019]以上所述只是用圖解說明本實用新型的一些原理，并非是要將本實用新型局限在所示和所述的具體結構和適用范圍內，故凡是所有可能被利用的相應修改以及等同物，均屬于本實用新型所申請的專利范圍。
【主權項】
1.一種用于鏡面數控機床的超高速空氣軸承電機，包括主軸(12)和由電機轉子(12a)、電機錠子(12b)構成的電機，以及為主軸(12)提供支撐的空氣軸承(14)，其特征是:所述主軸(12)的后端軸頸與電機轉子(12a)緊配合連接，前端軸頸部位設置止推軸承(15);所述空氣軸承(14)采用帶止推徑向空氣軸承，電機、主軸(12)、空氣軸承(14)組件固定安裝于設置有水冷卻系統的鋼套筒內。2.如權利要求1所述的一種用于鏡面數控機床的超高速空氣軸承電機，其特征是:所述主軸(12)的長度與直徑比為7?10。3.如權利要求1或2所述的一種用于鏡面數控機床的超高速空氣軸承電機，其特征是:所述鋼套筒由外套(10)、內套(11)和前固定蓋板(10a)、后固定蓋(10b)構成，外套(10)、內套(11)之間設置有冷卻回路(20a);后固定蓋(10b)設置有空氣輸入口(21)、冷卻水輸入口(22)、電機引線口(23)和冷卻水輸出口(24)，空氣輸入口(21)與空氣軸承(14)的氣道相連通，冷卻水輸入口(22)、冷卻水輸出口(24)與冷卻回路(20a)相連通。4.如權利要求3所述的一種用于鏡面數控機床的超高速空氣軸承電機，其特征是:所述止推軸承(15)與前固定蓋板(10a)設置有止推軸承冷卻水道(20b)，該推軸承冷卻水道(20b)與冷卻回路(20a)相連通。5.如權利要求3所述的一種用于鏡面數控機床的超高速空氣軸承電機，其特征是:所述主軸(12)在止推軸承(15)與前固定蓋板(10a)之間固定設置有防塵環(16)。
【專利摘要】用于鏡面數控機床的超高速空氣軸承電機，以有效提高軸的旋轉精度及穩定性，以及電機運轉的散熱性能，使加工達到鏡面效果。包括主軸(1和由電機轉子、電機錠子構成的電機，以及為主軸提供支撐的空氣軸承。所述主軸的后端軸頸與電機轉子緊配合連接，前端軸頸部位設置止推軸承。所述空氣軸承采用帶止推徑向空氣軸承，電機、主軸、空氣軸承組件固定安裝于設置有水冷卻系統的鋼套筒內。
【IPC分類】B23B19/02, B23Q11/12
【公開號】CN205085393
【申請號】CN201520573189
【發明人】周清明
【申請人】四川省興旺達精密機電有限公司
【公開日】2016年3月16日
【申請日】2015年7月31日