用于超高速加工的空气轴承主轴

HEATS

    动力刀具为用户提供在一次装夹中完整地加工好一个零件的机会。然而，动力刀具本身并不能提供在一些磨削、抛光、雕刻和小直径钻削等超高速加工中所必需的超高切削速度。如果一个零件还必须从一个“多功能”车床上，转移到另一个或几个机床上进行更多内容的高速加工，那就说明了这个“多功能”车床根本没有发挥它自身所具有的在一次装夹中加工完一个工件的优势。 
    为了最优化地发挥车床的加工功能，包括进行超高速切削加工，NSK美国公司新开发出一个由无接触型空气轴承支撑的由压缩空气驱动的轴，目的是为动力刀具提供高达 160,000转/分的旋转速度。 
    庆幸的是空气轴承结构本身存在着的刚性差和引起的不同心，不但没有影响加工精度，反而由于可使刀具稍微浮动，因而提高了零件的加工精度，而且还具有切削力小，机床消耗功率小等优点。即使对于较低转速(60,000r/min)加工，机床消耗的最大切削功率只为40W。在机床主轴上能安装0.5mm小的钻头，通常是用于进行医疗器械和电子产品的零件加工。 
    空气轴承的工作原理是，压缩空气进入由空气轴承支撑的动力刀具轴，被分成两个通道，一个通道用以驱动动力刀具轴，另一个通道用于轴承座支撑动力刀具轴。其中的自旋转刀具轴和空气轴承座都是经精密的机械加工，两者间保持0.02mm的间隙。 
    动力刀具轴利用空气轴承的优势，一般在刀具轴旋转前，将刀具轴置于“浮动着的”状态。也就是说，气压必须首先作用于自旋刀具轴，以在自旋刀具轴和轴承座之间形成一个气垫。这一个气垫的形成，是通过打开一个手控空气阀门或按编好的程序打开一个螺线管空气阀，控制其工作中所需空气压力等。