一种两端固定中间支撑套筒的动静压主轴及机床.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN114310661A(43)申请公布日2022.04.12(21)申请号202011039175.5(22)申请日2020.09.30(71)申请人毛晓伟地址102445北京市房山区长阳原香小镇东区21-4-202申请人张玉凤毛陆麒(72)发明人毛晓伟张玉凤毛陆麒(51)Int.Cl.B24B41/04(2006.01)B24B27/00(2006.01)权利要求书1页说明书3页附图1页(54)发明名称一种两端固定中间支撑套筒的动静压主轴及机床(57)摘要本发明涉及一种两端固定中间支撑套筒的动静压主轴，属于机床的功能部件领域。其特征是：砂轮安装在套筒主轴上，套筒主轴通过动静压油膜轴承支撑安装在芯轴上，芯轴两端固定在机床主轴支撑架上，形成主轴功能部件；卸荷皮带轮通过滚动轴承支撑在芯轴上并与套筒主轴弹性连接；电机通过皮带驱动卸荷皮带轮带动套筒主轴转动，完成主轴的驱动。本发明可实现宽砂轮、大功率、高刚性及高效率的磨削需求，特别是克服了两端支撑结构对机床主轴支撑架的精度要求很高，转动体质量较大等缺点，适用于零件大批量生产。CN114310661ACN114310661A权利要求书1/1页1.一种两端固定中间支撑套筒的动静压主轴，其特征在于：包括芯轴、套筒、动静压油膜轴承轴系以及支架，其中芯轴两端固定在机床主轴部件支架上，套筒通过动静压油膜轴承轴系支撑安装在芯轴上，形成动静压主轴功能部件。2.根据权利要求1所述两端固定中间支撑套筒的动静压主轴，其特征在于还包括卸荷皮带轮、皮带和电机，卸荷皮带轮通过滚动轴承支撑在芯轴上并与套筒弹性连接；电机通过皮带驱动卸荷皮带轮带动套筒主轴转动，完成主轴的驱动。3.权利要求1-2所述两端固定中间支撑套筒的动静压主轴，其特征在于还包括砂轮，砂轮安装在套筒上。4.权利要求3所述的两端固定中间支撑套筒的动静压主轴，其特征在于砂轮由左右砂轮夹盘、砂轮压盘规定在套筒上。5.权利要求1-4任一所述两端固定中间支撑套筒的动静压主轴，其特征在于动静压油膜轴承轴系包括止推轴承、径向止推轴承以及径向轴承。6.根据权利要求1所述两端固定中间支撑套筒的动静压主轴，其特征在于所述的芯轴固定，中间支撑、套筒外转。7.一种机床，其中，包括如权利要求1-6任一项两端固定中间支撑套筒的动静压主轴。2CN114310661A说明书1/3页一种两端固定中间支撑套筒的动静压主轴及机床技术领域[0001]本发明涉及机床的功能部件领域，尤其是是一种机床用芯轴两端固定、中间动静压油膜轴承支撑、套筒外转的机床主轴功能部件。背景技术[0002]外圆磨床的主轴砂轮多置于主轴一端悬臂安装，另一端为皮带或电机驱动，这种结构在使用窄砂轮且切削力不大时可以满足使用要求，但如果砂轮宽度加宽且切削力比较大时，由于砂轮到主轴的前轴承的距离加大，轴承所承受的力要比切削力大，对主轴轴承的承载能力要求就较高。[0003]现阶段作为宽砂轮磨削动静压主轴轴系的传统设计方式分为三种设计方式：最早期的设计是在动静压主轴基础上加大主轴输出端长度满足宽砂轮需要；进一步发展为将砂轮盘设计为碗型结构，使砂轮重心调整到前轴承位置；近期设计结构为主轴两端分别由独力的两组静压轴承支撑，砂轮安装在主轴中间的结构形式。[0004]对于滚动轴承若长时间处于大载荷下使用，会缩短轴承的使用寿命，对于静压或动静压轴承若要求轴承承载力大，则要加大轴承的尺寸或提高供油压力等方式来完成。[0005]随着制造技术的进步，机床的加工工艺及制造工艺都有了较大提高，宽砂轮的砂轮宽度由100mm增加到200mm，现在已逐渐增加到500mm甚至更大的宽度，砂轮及砂轮卡盘的自重已大于100kg，砂轮及砂轮卡盘的自重在轴承上产生的摩擦力已大于磨削力。[0006]2012年发明了两端支撑静压主轴，两端支撑静压主轴是主轴两端分别设计有静压轴承，满足了砂轮大切削力的要求，但对机床支撑体的同心度要求极高，在更换砂轮时对操作者的操作技术也要求较高，增加了制造及使用成本，特别是两端支撑时转动件较多，转动件质量较大，对高速主轴的动平衡就较难实现，为了简化操作难度，降低制造成本发明了现在的两端固定中间支撑套筒外转动静压主轴，先将原有的两端支撑的静压主轴结构调整为两端固定，将原有安装在主轴上的砂轮盘安装在套筒上，使本应固定的套筒实现与砂轮盘一起旋转，形成套筒主轴；同时套筒主轴与芯轴间的液压油膜轴承实现了动静压轴承结构，比原来的静压轴承提高了刚性、降低了能耗。发明内容[0007]为了克服现有技术的不足，本发明提供了一种两端固定中间支撑套筒的动静压主轴以及使用所述主轴的机床，可实现高效外圆磨削。[0008]本发明解决其技术问题采用的方案是：本发明动静压主轴包括芯轴、套筒、动静