專利名稱：可實(shí)現(xiàn)精密超精密磨削的磨床靜壓頭架的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及機(jī)械制造領(lǐng)域，尤其涉及可實(shí)現(xiàn)精密超精密磨削的磨床靜壓頭架。
背景技術(shù)：
精密和超精密磨削是先進(jìn)機(jī)械制造技術(shù)領(lǐng)域內(nèi)的一項(xiàng)關(guān)鍵技術(shù)。隨著對(duì)零件加工精度與 加工效率的要求越來越高，國際上許多發(fā)達(dá)國家把精密和超精密磨削裝備的研究開發(fā)列入國 家重點(diǎn)支撐的技術(shù)和產(chǎn)業(yè)發(fā)展方向。精密和超精密磨削裝備相對(duì)于普通加工裝備而言，對(duì)床 身的剛性、砂輪主軸的剛性和回轉(zhuǎn)精度、工件安裝的剛性和回轉(zhuǎn)精度的要求更高。
目前國內(nèi)生產(chǎn)的磨床，頭架主軸大多采用滾動(dòng)軸承或稀油潤滑的銅瓦滑動(dòng)軸承作為支承 元件，而且都是以皮帶傳動(dòng)方式驅(qū)動(dòng)。由于皮帶傳動(dòng)容易導(dǎo)入傳動(dòng)鏈的振動(dòng)和噪聲，降低了 傳動(dòng)效率和主軸精度，通常要在主軸傳動(dòng)端加泄荷裝置來抵消皮帶額外載荷的影響。滾動(dòng)軸 承由于客觀上存在著滾動(dòng)體與內(nèi)外套圈之間的磨損，長時(shí)間運(yùn)轉(zhuǎn)后，軸承間隙容易發(fā)生變化，
因而采用滾動(dòng)軸承支撐的頭架主軸帶動(dòng)工件旋轉(zhuǎn)時(shí)，會(huì)降低工件的回轉(zhuǎn)精度，從而導(dǎo)致砂輪 磨削工件的表面輪廓精度下降和表面粗糙度增大。稀油潤滑的銅瓦滑動(dòng)軸承支撐結(jié)構(gòu)，由于 稀油的供給和回油完全是開放式的，難以形成穩(wěn)定的高剛度的油膜壓力，從而導(dǎo)致采用稀油 潤滑的銅瓦滑動(dòng)軸承支撐結(jié)構(gòu)的頭架主軸帶動(dòng)工件旋轉(zhuǎn)時(shí)，工件的支撐剛性較低，影響了砂 輪磨削工件的表面質(zhì)量的提高。由于現(xiàn)有的頭架主軸在支承元件和傳動(dòng)方式兩個(gè)方面存在上 述缺陷，導(dǎo)致磨床頭架的剛性較小、回轉(zhuǎn)精度較低，限制了現(xiàn)有磨削裝備加工精度的進(jìn)一步提咼。

實(shí)用新型內(nèi)容
本實(shí)用新型要解決的技術(shù)問題是克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種剛性好、回轉(zhuǎn)精度高、 減振性能好、無磨損、精度壽命長的可實(shí)現(xiàn)精密超精密磨削的磨床靜壓頭架。 為解決上述技術(shù)問題，本實(shí)用新型采用以下技術(shù)方案。
一種可實(shí)現(xiàn)精密超精密磨削的磨床靜壓頭架，包括套筒、頭架主軸、支撐箱體、連接于 頭架主軸后端的頭架電機(jī)和裝設(shè)于頭架主軸前端的頭架頂尖，套筒裝設(shè)于支撐箱體上，套筒 的后端裝設(shè)有后端蓋，套筒的前端裝設(shè)有前端蓋，所述頭架主軸的前后兩端分別通過前液體 靜壓軸承和后液體靜壓軸承支承于套筒上，前液體靜壓軸承和后液體靜壓軸承均與頭架主軸 之間充滿有液體介質(zhì)，頭架主軸上設(shè)有止推軸肩，止推軸肩上套有一圈墊片，所述止推軸肩 和墊片均位于前液體靜壓軸承和前端蓋之間，止推軸肩前端與前端蓋之間留有前端間隙，止 推軸肩后端與前液體靜壓軸承之間留有后端間隙，前端間隙與后端間隙內(nèi)充滿液體介質(zhì)構(gòu)成液體靜壓ih推軸承。
所述套筒的后端裝設(shè)有后端蓋，頭架主軸后端通過聯(lián)軸器頭架電機(jī)連接。
所述頭架主軸后端套裝于頭架電機(jī)的轉(zhuǎn)子內(nèi)，頭架電機(jī)靠近套筒的一端設(shè)有法蘭，頭架 電機(jī)的定子外殼通過法蘭固定在套筒上。
所述套筒上設(shè)有前進(jìn)液通道、前回液通道、后進(jìn)液通道、后回液通道、供液通道和設(shè)于 套筒中部的套筒回液孔，所述支撐箱體上設(shè)有儲(chǔ)液腔，所述前進(jìn)液通道和后進(jìn)液通道分別與 供液通道連通，所述前回液通道、后回液通道和套筒回液孔均與儲(chǔ)液腔連通。
所述前液體靜壓軸承上設(shè)有第一軸向進(jìn)液孔、第一徑向進(jìn)液孔、止推前端進(jìn)液孔和止推 后端進(jìn)液孔，前液體靜壓軸承的外壁上設(shè)有第一進(jìn)液環(huán)槽，前液體靜壓軸承的內(nèi)壁上設(shè)有第 一靜壓腔，所述墊片上設(shè)有通孔和回液孔，所述前端蓋上設(shè)有止推前端導(dǎo)液孔和前端蓋回液 通道，第一進(jìn)液環(huán)槽一端與前進(jìn)液通道連通，另一端經(jīng)第一徑向進(jìn)液孔與第一靜壓腔連通， 第一軸向進(jìn)液孔與第一徑向進(jìn)液孔連通，止推前端進(jìn)液孔一端與第一軸向進(jìn)液孔連通，另一 端依次經(jīng)通孔、止推前端導(dǎo)液孔與前端間隙連通，止推后端進(jìn)液孔一端與第一軸向進(jìn)液孔連 通，另一端與后端間隙連通，前端蓋回液通道經(jīng)回液孔與前回液通道連通。
所述后液體靜壓軸承上設(shè)有第二徑向進(jìn)液孔，后液體靜壓軸承的外壁上設(shè)有第二進(jìn)液環(huán) 槽，后液體靜壓軸承的內(nèi)壁上設(shè)有第二靜壓腔，第二進(jìn)液環(huán)槽一端與后進(jìn)液通道連通，另一 端經(jīng)第二徑向進(jìn)液孔與第一靜壓腔連通。
與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)在于通過前液體靜壓軸承、后液體靜壓軸承和液 體靜壓止推軸承實(shí)現(xiàn)了液體靜壓式的徑向支撐和軸向支撐，使頭架主軸的回轉(zhuǎn)精度高、徑向 剛度和軸向剛度提高，帶動(dòng)工件旋轉(zhuǎn)時(shí)，可使工件旋轉(zhuǎn)的回轉(zhuǎn)精度相應(yīng)提高，承受磨削載荷 的能力增強(qiáng)，同時(shí)，頭架主軸與前液體靜壓軸承、后液體靜壓軸承之間形成的靜壓介質(zhì)膜阻 尼大，非常有利于減少工件加工過程屮工件軸的振動(dòng)，提高工件軸旋轉(zhuǎn)穩(wěn)定性，從而有利于 提高工件的表面輪廓加工精度和工件表面質(zhì)量；頭架主軸與前液體靜壓軸承、后液體靜壓軸 承之間無接觸磨損，精度壽命長，降低設(shè)備維護(hù)成本；頭架主軸的止推軸肩上套有一圈墊片， 止推軸肩和墊片均位于前液體靜壓軸承和前端蓋之間，通過更換不同厚度的墊片，即可調(diào)整 前端間隙和后端間隙的大小，對(duì)液體靜壓止推軸承的調(diào)試和維護(hù)都非常方便。頭架主軸后端 通過聯(lián)軸器或直接與頭架電機(jī)連接，這樣可以提高傳遞效率和整個(gè)主軸的回轉(zhuǎn)精度，同時(shí)可 減少設(shè)備占ffl空間，減少設(shè)備用材，節(jié)省設(shè)備生產(chǎn)成本，特別是頭架主軸直接與頭架電機(jī)連 接時(shí)，將電機(jī)功能與頭架主軸功能從結(jié)構(gòu)上融為一體，省去了復(fù)雜的中間傳動(dòng)環(huán)節(jié)，具有結(jié) 構(gòu)緊湊、重量輕、慣性小、振動(dòng)小、噪聲低、響應(yīng)快等優(yōu)點(diǎn)。套筒上所設(shè)的前回液通道和后 回液通道用于將液體介質(zhì)回收至儲(chǔ)液腔，儲(chǔ)液腔內(nèi)的液體介質(zhì)可再通過其他管道送回供液箱，使液體介質(zhì)可以循環(huán)利用。本實(shí)用新型的研制和使用對(duì)于提升精密超精密磨削裝備的整體水
平，進(jìn)而推進(jìn)高檔數(shù)控磨床的產(chǎn)業(yè)化具有重要實(shí)用價(jià)值。


圖1是本實(shí)用新型實(shí)施例1的結(jié)構(gòu)示意圖； 圖2是本實(shí)用新型實(shí)施例2的結(jié)構(gòu)示意圖； 圖3是圖1中I處的放大圖。 圖中各標(biāo)號(hào)表示
1、套筒2、頭架主軸
3、頭架電機(jī)4、頭架頂尖
5、前液體靜壓軸承6、后液體靜壓軸承
7、后端蓋8、前端蓋
9、聯(lián)軸器10、支撐箱體
11、前進(jìn)液通道12、前回液通道
13、后進(jìn)液通道14、后回液通道
15、供液通道16、儲(chǔ)液腔
17、套筒回液孔21、止推軸肩
22、墊片31、轉(zhuǎn)子
32、定子外殼33、法蘭
50、第一環(huán)槽靜壓腔51、第一進(jìn)液環(huán)槽
52、第一靜壓腔53、第一軸向進(jìn)液孔
54、止推前端進(jìn)液孔55、止推后端進(jìn)液孔
56、第一徑向進(jìn)液孔61、第二進(jìn)液環(huán)槽
62、第二靜壓腔63、第二徑向進(jìn)液孔
81、止推前端導(dǎo)液孔82、前端蓋回液通道
83、第二環(huán)槽靜壓腔211、前端間隙
212、后端間隙221、通孔
222、回液孔
具體實(shí)施方式
實(shí)施例l:如圖l、圖3所示，本實(shí)用新型的可實(shí)現(xiàn)精密超精密磨削的磨床靜壓頭架，包
括套筒l、頭架主軸2、支撐箱體IO、頭架電機(jī)3和頭架頂尖4，頭架頂尖4裝設(shè)于頭架主軸 2前端，頭架電機(jī)3通過聯(lián)軸器9直接連接于頭架主軸2的后端，達(dá)到減少設(shè)備占用空間，降低設(shè)備成本的目的。套筒l的后端裝設(shè)有后端蓋7，套筒l的前端裝設(shè)有前端蓋8，套筒l 上設(shè)有前進(jìn)液通道11、前回液通道12、后進(jìn)液通道13、后回液通道14、供液通道15和設(shè)于 套筒1中部的套筒回液孔17，支撐箱體10上設(shè)有儲(chǔ)液腔16，前進(jìn)液通道11和后進(jìn)液通道 13分別與供液通道15連通，前回液通道12、后回液通道14和套筒回液孔17均與儲(chǔ)液腔16 連通。前回液通道12、后回液通道14和套筒回液孔17用于將油液回收至儲(chǔ)液腔16，再通過 其他管道將儲(chǔ)液腔16內(nèi)的油液送回供油箱，使油液可以循環(huán)利用。頭架主軸2的前后兩端分 別通過前液體靜壓軸承5和后液體靜壓軸承6支承于套筒1上。
前液體靜壓軸承5采用過盈配合裝設(shè)于套筒1前端，頭架主軸2上設(shè)有止推軸肩21，止 推軸肩21上套有一圈墊片22，止推軸肩21和墊片22均位于前液體靜壓軸承5和前端蓋8 之間，其中墊片22的厚度大于止推軸肩21的厚度，墊片22 —端與前液體靜壓軸承5接觸， 另一端與前端蓋8接觸，止推軸肩21前端與前端蓋8之間留有前端間隙211，止推軸肩21 后端與前液體靜壓軸承5之間留有后端間隙212，前端間隙211與后端間隙212內(nèi)充滿液體 介質(zhì)構(gòu)成液體靜壓止推軸承，通過更換不同厚度的墊片22，即可調(diào)整前端間隙211和后端間 隙212的大小，對(duì)液體靜壓止推軸承的調(diào)試和維護(hù)都非常方便。
前端蓋8上設(shè)有止推前端導(dǎo)液孔81和前端蓋回液通道82，并在與止推軸肩21相對(duì)的端 面上設(shè)有第二環(huán)槽靜壓腔83。墊片22上設(shè)有通孔221和回液孔222。前液體靜壓軸承5上設(shè) 有第一軸向進(jìn)液孔53、第一徑向進(jìn)液孔56、止推前端進(jìn)液孔54和止推后端進(jìn)液孔55，前液 體靜壓軸承5的外壁上設(shè)有第一進(jìn)液環(huán)槽51 ，前液體靜壓軸承5的內(nèi)壁上設(shè)有第一靜壓腔52， 前液體靜壓軸承5靠近止推軸肩21的端面上設(shè)有第一環(huán)槽靜壓腔50。墊片22上設(shè)有通孔221 和回液孔222，前端蓋8上設(shè)有止推前端導(dǎo)液孔81和前端蓋回液通道82，第一進(jìn)液環(huán)槽51 一端與前進(jìn)液通道11連通，另一端經(jīng)第一徑向進(jìn)液孔56與第一靜壓腔52連通，第一軸向進(jìn) 液孔53與第一徑向進(jìn)液孔56連通，止推前端進(jìn)液孔54—端與第一軸向進(jìn)液孔53連通，另 一端依次經(jīng)通孔221、止推前端導(dǎo)液孔81與前端間隙211連通，止推后端進(jìn)液孔55 —端與 第一軸向進(jìn)液孔53連通，另一端與后端間隙212連通，前端蓋回液通道82經(jīng)回液孔222與 前回液通道12連通。
后端蓋7上設(shè)有后端蓋定位凸臺(tái)，后端蓋7通過該凸臺(tái)定位并與套筒1配合連接，后液 體靜壓軸承6采用過盈配合裝設(shè)于套筒1后端。后液體靜壓軸承6上設(shè)有第二徑向進(jìn)液孔63， 后液體靜壓軸承6的外壁上設(shè)有第二進(jìn)液環(huán)槽61，后液體靜壓軸承6的內(nèi)壁上設(shè)有第二靜壓 腔62，第二進(jìn)液環(huán)槽61 —端與后進(jìn)液通道13連通，另一端經(jīng)第二徑向進(jìn)液孔63與第二靜 壓腔62連通。
液體介質(zhì)通過各徑向進(jìn)液孔迅速的填充到靜壓腔形成徑向支撐靜壓介質(zhì)膜，使頭架主軸2懸浮于該靜壓介質(zhì)膜上，對(duì)頭架主軸2徑向定位；同時(shí)，通過止推進(jìn)液孔迅速的填充到前 端間隙211和后端間隙212，在止推軸肩21前后形成軸向支撐靜壓介質(zhì)膜，用該靜壓介質(zhì)膜 對(duì)頭架主軸2軸向定位。
本實(shí)施例屮采用高壓液體潤滑油作為液體介質(zhì)，下面結(jié)合高壓液體潤滑油在本實(shí)用新型 裝置中的流經(jīng)路線對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步詳細(xì)說明。
前液體靜壓軸承5的油流路線高壓液體潤滑油經(jīng)一部分供液通道15進(jìn)入套筒1的前進(jìn) 液通道11，經(jīng)前進(jìn)液通道11進(jìn)入前液體靜壓軸承5上的第一進(jìn)液環(huán)槽51，并經(jīng)第一進(jìn)液環(huán) 槽51進(jìn)入第一徑向進(jìn)液孔56，再通過第一徑向進(jìn)液孔56進(jìn)入第一靜壓腔52，形成徑向支撐 靜壓油膜，使頭架主軸2懸浮于該靜壓油膜上，對(duì)頭架主軸2徑向定位，并使頭架主軸2不 與前液體靜壓軸承5的內(nèi)壁之間產(chǎn)生摩擦；第一靜壓腔52內(nèi)的高壓液體潤滑油從前后兩側(cè)泄 漏，從后側(cè)泄漏的高壓液體潤滑油直接從套筒1的套筒回液孔17回到儲(chǔ)液腔16，從前側(cè)泄 漏的高壓液體潤滑油經(jīng)回液孔222回流到套筒1的前回液通道12，再從前回液通道12回流 至儲(chǔ)液腔16，儲(chǔ)液腔16內(nèi)的高壓液體潤滑油可再通過其他管道送回供油箱，使油液可以循 環(huán)利用，使從第一靜壓腔52內(nèi)泄漏的油液可以不斷得到補(bǔ)充。
液體靜壓止推軸承的油流路線高壓液體潤滑油經(jīng)一部分供液通道15進(jìn)入套筒1的前進(jìn) 液通道ll，經(jīng)前進(jìn)液通道ll進(jìn)入前液體靜壓軸承5上的第一進(jìn)液環(huán)槽51，并經(jīng)第一進(jìn)液環(huán) 槽51進(jìn)入第一徑向進(jìn)液孔56，再依次經(jīng)第一軸向進(jìn)液孔53、止推前端進(jìn)液孔54、通孔221、 止推前端導(dǎo)液孔81后進(jìn)入第二環(huán)槽靜壓腔83，再填滿前端間隙211，另一路通過止推后端進(jìn) 液孔55進(jìn)入第一環(huán)槽靜壓腔50，再填滿后端間隙212，在前端間隙211和后端間隙212內(nèi)分 別形成一層軸向支撐靜壓油膜，對(duì)頭架主軸2軸向定位，并使止推軸肩21不與前液體靜壓軸 承5、前端蓋8之間產(chǎn)生摩擦；從前端間隙211和后端間隙212泄出的油液依次經(jīng)回液孔222、 前回液通道12進(jìn)入儲(chǔ)液腔16，儲(chǔ)液腔16內(nèi)的高壓液體潤滑油可再通過其他管道送回供油箱， 使油液可以循環(huán)利用，使從前端間隙211和后端間隙212內(nèi)泄漏的油液可以不斷得到補(bǔ)充。
后液體靜壓軸承6的油流路線高壓液體潤滑油一部分經(jīng)供液通道15進(jìn)入套筒1的后進(jìn) 液通道13，經(jīng)后進(jìn)液通道13進(jìn)入后液體靜壓軸承6上的第二進(jìn)液環(huán)槽61，再經(jīng)第二徑向進(jìn) 液孔63進(jìn)入第二靜壓腔62，形成徑向支撐靜壓油膜，使頭架主軸2懸浮于該靜壓油膜上， 對(duì)頭架主軸2徑向定位，并使頭架主軸2不與后液體靜壓軸承6的內(nèi)壁之間產(chǎn)生摩擦；第二 靜壓腔62內(nèi)的高壓液體潤滑油從前后兩側(cè)泄漏，從前側(cè)泄漏的高壓液體潤滑油直接從套筒1 的套筒回液孔17回到儲(chǔ)液腔16，從后側(cè)泄漏的高壓液體潤滑油經(jīng)后端蓋7與套筒1后端形 成的槽形儲(chǔ)油區(qū)進(jìn)入套筒1后端的一徑向小孔后，進(jìn)入后回液通道14，再從后回液通道14 回流至儲(chǔ)液腔16，儲(chǔ)液腔16內(nèi)的高壓液體潤滑油可再通過其他管道送回供油箱，使油液可以循環(huán)利用，使從第二靜壓腔62內(nèi)泄漏的油液可以不斷得到補(bǔ)充。
實(shí)施例2:如圖2所示，本實(shí)用新型的可實(shí)現(xiàn)精密超精密磨削的磨床靜壓頭架，包括套
筒l、頭架主軸2、支撐箱體IO、頭架電機(jī)3和頭架頂尖4，頭架頂尖4裝設(shè)于頭架主軸2前 端，頭架主軸2后端套裝于頭架電機(jī)3的轉(zhuǎn)子31內(nèi)，頭架電機(jī)3靠近套筒1的一端設(shè)有法蘭 33，頭架電機(jī)3的定子外殼32通過法蘭33固定在套筒1上，將電機(jī)的功能與頭架主軸2的 功能從結(jié)構(gòu)上融為一體，省去了復(fù)雜的中間傳動(dòng)環(huán)節(jié)，具有結(jié)構(gòu)緊湊、重量輕、慣性小、振 動(dòng)小、噪聲低、響應(yīng)快等優(yōu)點(diǎn)。套筒l的前端裝設(shè)有前端蓋8，套筒l上設(shè)有前進(jìn)液通道ll、 前回液通道12、后進(jìn)液通道13、后回液通道14、供液通道15和設(shè)于套筒1中部的套筒回液 孔17，支撐箱體10上設(shè)有儲(chǔ)液腔16，前進(jìn)液通道11和后進(jìn)液通道13分別與供液通道15連 通，前回液通道12、后回液通道14和套筒回液孔17均與儲(chǔ)液腔16連通。前回液通道12、 后回液通道14和套筒回液孔17用于將油液回收至儲(chǔ)液腔16，再通過其他管道將儲(chǔ)液腔16 內(nèi)的油液送回供油箱，使油液可以循環(huán)利用。頭架主軸2的前后兩端分別通過前液體靜壓軸 承5和后液體靜壓軸承6支承于套筒1上。
前液體靜壓軸承5采用過盈配合裝設(shè)于套筒1前端，頭架主軸2上設(shè)有止推軸肩21，止 推軸肩21上套有一圈墊片22，止推軸肩21和墊片22均位于前液體靜壓軸承5和前端蓋8 之間，其中墊片22的厚度大于止推軸肩21的厚度，墊片22 —端與前液體靜壓軸承5接觸， 另一端與前端蓋8接觸，止推軸肩21前端與前端蓋8之間留有前端間隙211，止推軸肩21 后端與前液體靜壓軸承5之間留有后端間隙212，前端間隙211與后端間隙212內(nèi)充滿液體 介質(zhì)構(gòu)成液體靜壓止推軸承，通過更換不同厚度的墊片22，即可調(diào)整前端間隙211和后端間 隙212的大小，對(duì)液體靜壓止推軸承的調(diào)試和維護(hù)都非常方便。
前端蓋8上設(shè)有止推前端導(dǎo)液孔81和前端蓋回液通道82，并在與止推軸肩21相對(duì)的端 面上設(shè)有第二環(huán)槽靜壓腔83。墊片22上設(shè)有通孔221和回液孔222。前液體靜壓軸承5上設(shè) 有第一軸向進(jìn)液孔53、第一徑向進(jìn)液孔56、止推前端進(jìn)液孔54和止推后端進(jìn)液孔55，前液 體靜壓軸承5的外壁上設(shè)有第一進(jìn)液環(huán)槽51 ，前液體靜壓軸承5的內(nèi)壁上設(shè)有第一靜壓腔52， 前液體靜壓軸承5靠近止推軸肩21的端面上設(shè)有第一環(huán)槽靜壓腔50。墊片22上設(shè)有通孔221 和回液孔222，前端蓋8上設(shè)有止推前端導(dǎo)液孔81和前端蓋回液通道82，第一進(jìn)液環(huán)槽51 一端與前進(jìn)液通道ll連通，另一端經(jīng)第一徑向進(jìn)液孔56與第一靜壓腔52連通，第一軸向進(jìn) 液孔53與第一徑向進(jìn)液孔56連通，止推前端進(jìn)液孔54—端與第一軸向進(jìn)液孔53連通，另 一端依次經(jīng)通孔221、止推前端導(dǎo)液孔81與前端間隙211連通，止推后端進(jìn)液孔55—端與 第一軸向進(jìn)液孔53連通，另一端與后端間隙212連通，前端蓋回液通道82經(jīng)回液孔222與 前回液通道12連通。法蘭33上設(shè)有法蘭定位凸臺(tái)，法蘭33通過該凸臺(tái)裝配在套筒1后端，后液體靜壓軸承 6采用過盈配合裝設(shè)于套筒1后端。后液體靜壓軸承6上設(shè)有第二徑向進(jìn)液孔63，后液體靜 壓軸承6的外壁上設(shè)有第二進(jìn)液環(huán)槽61，后液體靜壓軸承6的內(nèi)壁上設(shè)有第二靜壓腔62，第 二進(jìn)液環(huán)槽61 —端與后進(jìn)液通道13連通，另一端經(jīng)第二徑向進(jìn)液孔63與第二靜壓腔62連 通。
液體介質(zhì)通過各徑向進(jìn)液孔迅速的填充到靜壓腔形成徑向支撐靜壓介質(zhì)膜，使頭架主軸 2懸浮于該靜壓介質(zhì)膜上，對(duì)頭架主軸2徑向定位；同時(shí)，通過止推進(jìn)液孔迅速的填充到前 端間隙211和后端間隙212，在止推軸肩21前后形成軸向支撐靜壓介質(zhì)膜，用該靜壓介質(zhì)膜 對(duì)頭架主軸2軸向定位。
本實(shí)施例中的油液流徑路線與實(shí)施例1基本相同，區(qū)別僅在于從第二靜壓腔62后側(cè)泄漏 的高壓液體潤滑油經(jīng)法蘭33與套筒1裝配后形成的槽形儲(chǔ)油區(qū)進(jìn)入套筒1的后端的徑向小孔 后，再回到回液通道14，再從后回液通道14回流至儲(chǔ)液腔16。
本實(shí)用新型通過前液體靜壓軸承5、后液體靜壓軸承6和液體靜壓止推軸承實(shí)現(xiàn)了對(duì)頭 架主軸2的液體靜壓式的徑向支撐和軸向支撐，使頭架主軸2的回轉(zhuǎn)精度高、徑向剛度和軸 向剛度提高，帶動(dòng)工件旋轉(zhuǎn)時(shí)，可使工件旋轉(zhuǎn)的回轉(zhuǎn)精度相應(yīng)提高，承受磨削載荷的能力增 強(qiáng)，同時(shí)，頭架主軸2與前液體靜壓軸承5、后液體靜壓軸承6之間形成的靜壓油膜阻尼大， 非常有利于減少工件加工過程中工件軸的振動(dòng)，提高工件軸旋轉(zhuǎn)穩(wěn)定性，從而有利于提高工 件的表面輪廓加工精度和丁件表面質(zhì)量；頭架主軸2與前液體靜壓軸承5、后液體靜壓軸承6 和前端蓋8之間無接觸磨損，精度壽命長，降低設(shè)備維護(hù)成本；本實(shí)用新型的研制和使用對(duì) 十提升精密超精密磨削裝備的整體水平，進(jìn)而推進(jìn)高檔數(shù)控磨床的產(chǎn)業(yè)化具有重要實(shí)用價(jià)值。
權(quán)利要求1、一種可實(shí)現(xiàn)精密超精密磨削的磨床靜壓頭架，包括套筒(1)、頭架主軸(2)、支撐箱體(10)、連接于頭架主軸(2)后端的頭架電機(jī)(3)和裝設(shè)于頭架主軸(2)前端的頭架頂尖(4)，套筒(1)裝設(shè)于支撐箱體(10)上，套筒(1)的后端裝設(shè)有后端蓋(7)，套筒(1)的前端裝設(shè)有前端蓋(8)，其特征在于所述頭架主軸(2)的前后兩端分別通過前液體靜壓軸承(5)和后液體靜壓軸承(6)支承于套筒(1)上，前液體靜壓軸承(5)和后液體靜壓軸承(6)均與頭架主軸(2)之間充滿有液體介質(zhì)，頭架主軸(2)上設(shè)有止推軸肩(21)，止推軸肩(21)上套有一圈墊片(22)，所述止推軸肩(21)和墊片(22)均位于前液體靜壓軸承(5)和前端蓋(8)之間，止推軸肩(21)前端與前端蓋(8)之間留有前端間隙(211)，止推軸肩(21)后端與前液體靜壓軸承(5)之間留有后端間隙(212)，前端間隙(211)與后端間隙(212)內(nèi)充滿液體介質(zhì)構(gòu)成液體靜壓止推軸承。
2、 根據(jù)權(quán)利要求l所述的可實(shí)現(xiàn)精密超精密磨削的磨床靜壓頭架，其特征在于所述套筒(1)的后端裝設(shè)有后端蓋(7)，頭架主軸(2)后端通過聯(lián)軸器(9)頭架電機(jī)(3)連接。
3、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的可實(shí)現(xiàn)精密超精密磨削的磨床靜壓頭架，其特征在于所述頭架主軸(2)后端套裝于頭架電機(jī)(3)的轉(zhuǎn)子(31)內(nèi)，頭架電機(jī)(3)靠近套筒(1)的一端設(shè)有法蘭(33)，頭架電機(jī)(3)的定子外殼(32)通過法蘭(33)固定在套筒(1)上。
4、 根據(jù)權(quán)利要求1至3中任一項(xiàng)所述的可實(shí)現(xiàn)精密超精密磨削的磨床靜壓頭架，其特征在于所述套筒(1)上設(shè)有前進(jìn)液通道(11)、前回液通道(12)、后進(jìn)液通道(13)、后回液通道(14)、供液通道(15)和設(shè)于套筒(1)中部的套筒回液孔(17)，所述支撐箱體(10)上設(shè)有儲(chǔ)液腔(16)，所述前進(jìn)液通道(11)和后進(jìn)液通道(13)分別與供液通道(15)連通，所述前回液通道(12)、后回液通道(14)和套筒回液孔(17)均與儲(chǔ)液腔(16)連通。
5、 根據(jù)權(quán)利要求4所述的可實(shí)現(xiàn)精密超精密磨削的磨床靜壓頭架，其特征在于所述前液體靜壓軸承(5)上設(shè)有第一軸向進(jìn)液孔(53)、第一徑向進(jìn)液孔(56)、止推前端進(jìn)液孔(54)和止推后端進(jìn)液孔(55)，前液體靜壓軸承(5)的外壁上設(shè)有第一進(jìn)液環(huán)槽(51)，前液體靜壓軸承(5 )的內(nèi)壁上設(shè)有第一靜壓腔(52)，所述墊片(22)上設(shè)有通孔(221 )和回液孔(222)，所述前端蓋(8)上設(shè)有止推前端導(dǎo)液孔(81)和前端蓋回液通道(82)，第一進(jìn)液環(huán)槽(51)一端與前進(jìn)液通道.(ll)連通，另一端經(jīng)第一徑向進(jìn)液孔(56)與第一'靜壓腔(52)連通，第一軸向進(jìn)液孔(53)與第一徑向進(jìn)液孔(56)連通，止推前端進(jìn)液孔(54) —端與第一軸向進(jìn)液孔(53)連通，另一端依次經(jīng)通孔(221)、止推前端導(dǎo)液孔(81)與前端間隙(211)連通，止推后端進(jìn)液孔(55) —端與第一軸向進(jìn)液孔(53)連通，另一端與后端間隙(212)連通，前端蓋回液通道(82)經(jīng)回液孔(222)與前回液通道(12)連通。
6、 根據(jù)權(quán)利要求4所述的可實(shí)現(xiàn)精密超精密磨削的磨床靜壓頭架，其特征在于所述后液體靜壓軸承(6)上設(shè)有第二徑向進(jìn)液孔(63)，后液體靜壓軸承(6)的外壁上設(shè)有第二進(jìn)液環(huán)槽(61)，后液體靜壓軸承(6)的內(nèi)壁上設(shè)有第二靜壓腔(62)，第二進(jìn)液環(huán)槽(61) —端與后進(jìn)液通道(13)連通，另一端經(jīng)第二徑向進(jìn)液孔(63)與第二靜壓腔(62)連通。
7、根據(jù)權(quán)利要求5所述的可實(shí)現(xiàn)精密超精密磨削的磨床靜壓頭架，其特征在于所述后液體靜壓軸承(6)上設(shè)有第二徑向進(jìn)液孔(63)，后液體靜壓軸承(6)的外壁上設(shè)有第二進(jìn)液環(huán)槽(61)，后液體靜壓軸承(6)的內(nèi)壁上設(shè)有第二靜壓腔(62)，第二進(jìn)液環(huán)槽(61) —端與后進(jìn)液通道(13)連通，另一端經(jīng)第二徑向進(jìn)液孔(63)與第二靜壓腔(62)連通。
專利摘要可實(shí)現(xiàn)精密超精密磨削的磨床靜壓頭架，包括套筒、頭架主軸、支撐箱體、裝設(shè)于頭架主軸前端的頭架頂尖和連接于頭架主軸后端的頭架電機(jī)，套筒裝設(shè)于支撐箱體上，套筒的前端裝設(shè)有前端蓋，頭架主軸的前后兩端分別通過前液體靜壓軸承和后液體靜壓軸承支承于套筒上，前液體靜壓軸承和后液體靜壓軸承均與頭架主軸之間充滿有液體介質(zhì)，頭架主軸上設(shè)有止推軸肩，止推軸肩上套有一圈墊片，止推軸肩和墊片均位于前液體靜壓軸承和前端蓋之間，止推軸肩前端與前端蓋之間留有前端間隙，止推軸肩后端與前液體靜壓軸承之間留有后端間隙，前端間隙與后端間隙內(nèi)充滿液體介質(zhì)構(gòu)成液體靜壓止推軸承。該頭架具有剛性好、回轉(zhuǎn)精度高、減振性能好、精度壽命長的優(yōu)點(diǎn)。
文檔編號(hào)B24B41/04GK201291421SQ20082015930
公開日2009年8月19日 申請(qǐng)日期2008年11月19日 優(yōu)先權(quán)日2008年11月19日
發(fā)明者熊萬里, 紀(jì)宗輝, 袁巨龍, 鄧新春, 陽雪兵 申請(qǐng)人:湖南大學(xué)