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随着我国太阳能,半导体,先进光学器件以及微型精密模具等新兴产业的迅猛发展,越来越多的企业需要一种微型的高精密磨床来进行生产。而动静压主轴的出现,克服了滚动轴承主轴易磨损的缺陷,是微型高精密磨床能够顺利研发的关键技术之一。
虽然动静压主轴是未来高精密加工技术的发展方向,但是在动静压主轴微型化方面,还有许多问题要解决。例如小直径主轴的承载力弱的问题,温升过高的问题,加工工艺困难的问题等。本论文着重面对解决小直径主轴的承载力弱的问题,并同时着手解决由此引发的温升问题。由于小直径主轴的承载力弱,如果要进行高精密加工,根据精密加工理论,必须提高转速,但是由于提高转速而带来的大量热量将会导致温升过高,影响轴承精度。根据理论和计算机模拟,通过减小轴承间隙,提高转速,扩大封油面面积等办法,提高主轴转速和承载能力。并通过使用螺旋腔和低黏度润滑介质,降低由提高转速所带来的温升问题。经过实际测量,发现效果较好,在主轴12000转每分钟的情况下,温升控制在15摄氏度,并有比较好的承载能力。
通过将一些动静压的理论技术投入实用当中,并根据实际情况进行改进,成功的研制出了轴径为25毫米的螺旋腔低黏度介质的微型动静压高速磨床主轴,各项指标均符合设计要求。