本技术公开了一种高速高刚性超精密气浮主轴单元设备,包括底座、外壳、端盖、螺栓、轴肩、第二环槽、第二气孔、第四密封圈、第二回气孔、悬浮转子、电磁铁、线圈、第三接头、第二主气道、第二支气道、卡具、工轴、空腔、限位块和内轴;本发明通过引入磁悬浮技术,使得气浮主轴在运转时能够享受到更为稳固的支撑,增强了主轴的刚性,使其在承受高负荷或高速运转时依然能保持出色的稳定性,这一特性使得气浮主轴在精密加工领域能够展现出更高的加工精度和更长的使用寿命,且通过轴肩稳定结构,保证轴肩的稳定性,在受到外部冲击或负载时,提供更好的支撑和稳定性,提升了主轴的旋转精度,提升了整体的生产效率和产品质量。
背景技术
气浮主轴指的是用气体(通常是空气,但也可能是其他气体)作为润滑剂的滑动轴承;它通过高速旋转实现加工,由电机、轴承、气体供应系统等部分组成,在工作过程中,气体供应系统向轴承部分提供一定压力和流量的压缩空气;这些空气通过调节阀门和过滤器进行控制,以确保其稳定性和精度;当压缩空气进入到轴承部分时,它会在旋转过程中形成一个高速旋转的薄层气膜;这个气膜会产生一个向上的支撑力,使得主轴可以悬浮在其上方,并且能够自由旋转。
现有的气浮主轴存在以下缺陷:一,气浮主轴在追求高速旋转与低摩擦的同时,往往伴随着刚性方面的妥协;这种刚性不足可能导致在承受较大负荷或进行高精度加工时,主轴稳定性较差,进而影响加工精度,刚性不足还可能限制主轴在更广泛工业领域的应用,特别是在需要高刚性与稳定性的精密制造中,这一问题尤为突出;二,实际应用中,由于多种因素的干扰,其精度往往难以达到理论预期;这种精度不足可能导致加工出的产品无法满足严格的公差要求,进而影响整体的产品质量与生产效率;三,尽管气浮主轴通过气体润滑减少了传统机械摩擦,但在长时间运行或恶劣工况下,轴颈与轴承之间仍可能出现摩擦与磨损,这种摩擦与磨损不仅会降低主轴的旋转精度与稳定性,还可能加速主轴的老化与损坏,缩短其使用寿命。
实现思路