用于超高速加工的空氣軸承主軸

    動(dòng)力刀具為用戶(hù)提供在一次裝夾中完整地加工好一個(gè)零件的機(jī)會(huì)。然而，動(dòng)力刀具本身并不能提供在一些磨削、拋光、雕刻和小直徑鉆削等超高速加工中所必需的超高切削速度。如果一個(gè)零件還必須從一個(gè)“多功能”車(chē)床上，轉(zhuǎn)移到另一個(gè)或幾個(gè)機(jī)床上進(jìn)行更多內(nèi)容的高速加工，那就說(shuō)明了這個(gè)“多功能”車(chē)床根本沒(méi)有發(fā)揮它自身所具有的在一次裝夾中加工完一個(gè)工件的優(yōu)勢(shì)。
    為了最優(yōu)化地發(fā)揮車(chē)床的加工功能，包括進(jìn)行超高速切削加工，NSK美國(guó)公司新開(kāi)發(fā)出一個(gè)由無(wú)接觸型空氣軸承支撐的由壓縮空氣驅(qū)動(dòng)的軸，目的是為動(dòng)力刀具提供高達(dá) 160,000轉(zhuǎn)/分的旋轉(zhuǎn)速度。
    慶幸的是空氣軸承結(jié)構(gòu)本身存在著的剛性差和引起的不同心，不但沒(méi)有影響加工精度，反而由于可使刀具稍微浮動(dòng)，因而提高了零件的加工精度，而且還具有切削力小，機(jī)床消耗功率小等優(yōu)點(diǎn)。即使對(duì)于較低轉(zhuǎn)速(60,000r/min)加工，機(jī)床消耗的最大切削功率只為40W。在機(jī)床主軸上能安裝0.5mm小的鉆頭，通常是用于進(jìn)行醫(yī)療器械和電子產(chǎn)品的零件加工。
    空氣軸承的工作原理是，壓縮空氣進(jìn)入由空氣軸承支撐的動(dòng)力刀具軸，被分成兩個(gè)通道，一個(gè)通道用以驅(qū)動(dòng)動(dòng)力刀具軸，另一個(gè)通道用于軸承座支撐動(dòng)力刀具軸。其中的自旋轉(zhuǎn)刀具軸和空氣軸承座都是經(jīng)精密的機(jī)械加工，兩者間保持0.02mm的間隙。 
    動(dòng)力刀具軸利用空氣軸承的優(yōu)勢(shì)，一般在刀具軸旋轉(zhuǎn)前，將刀具軸置于“浮動(dòng)著的”狀態(tài)。也就是說(shuō)，氣壓必須首先作用于自旋刀具軸，以在自旋刀具軸和軸承座之間形成一個(gè)氣墊。這一個(gè)氣墊的形成，是通過(guò)打開(kāi)一個(gè)手控空氣閥門(mén)或按編好的程序打開(kāi)一個(gè)螺線管空氣閥，控制其工作中所需空氣壓力等。