光波超精密氣浮軸承廠家——航空元件磨刀空氣主軸

氣浮軸承工作原理：

氣浮軸承亦稱氣動箔軸承(或氣膜軸承),它是滑動軸承的一種，是各主要零件的加工精度、表面粗糙度以及各種相關(guān)參數(shù)的匹配都非常理想的滑動軸承。工作時在軸與軸承的工作區(qū)域形成一個完整的壓力氣膜，使金屬脫離接觸，形成純氣體摩擦。氣浮軸承按形成機理分為動壓箔軸承、靜壓箔軸承、動靜壓混合軸承、壓膜軸承等。

靜壓箔軸承靠外力形成純氣體摩擦，因需要較為復(fù)雜的供氣系統(tǒng)，應(yīng)用較少動靜壓混合軸承在啟動時靠外部壓力形成氣楔，正常工作時由外部壓力和動壓壓力共同作用下形成純氣體摩擦。動壓箔軸承基于氣體的動壓原理：旋轉(zhuǎn)的軸不斷地把具有一定粘度的氣體帶入收斂的楔形間隙，由于氣體在被軸旋轉(zhuǎn)吸入收斂的楔形間隙的過程中受到壓縮,就產(chǎn)生氣膜力,當(dāng)在載荷方向上氣膜力足以能平衡外載荷時，在軸與軸之間就形成了一個完整的壓力氣膜，使軸承與軸的表面

脫離接觸，形成純氣體摩擦。

氣浮軸承的壓力氣膜是通過滑動副的相互運動將氣體帶入滑動副表面之間收斂性的區(qū)域而形成的，氣膜大致為楔形。氣浮軸承不需要外部氣源，因此也稱為“自作用軸承”。

氣浮軸承在壓力氣膜的形成過程中，隨著速度的提高，軸承承載區(qū)依次出現(xiàn)邊界摩擦、混合摩擦和流體摩擦，反之亦然。換言之，只有在相對速度達(dá)到一定值后滑動副之間為流體摩擦狀態(tài)，圖2 Stribeck曲線可以定性說明這一過程。

光波超精密——航空元件磨刀空氣主軸

空氣軸承阻力較低，允許較高的速度，并能同時保持較低的振動水平。摩擦對空氣軸承旋轉(zhuǎn)的阻礙非常小，并且，因此使得動力損失和熱量產(chǎn)生也非常小。這使得轉(zhuǎn)子能夠以極高的表面速度運行。有些主軸中，較高的旋轉(zhuǎn)速度會導(dǎo)致軸承硬度的增加——由空氣動力學(xué)和回轉(zhuǎn)加勁的特點導(dǎo)致的。

使用空氣軸承意味著能夠大大延長i刀具的壽命。較低的振動和較高的旋轉(zhuǎn)精度，意味著鉆頭、刀具、砂輪、和鉆探工具都會有更長的壽命——降低了保養(yǎng)和運行成本。特別地，在2012年，PCB鉆孔行業(yè)中，使用的鉆針直徑更小至50微米，只有空氣主軸才能以所需的速度運行，以確保刀具的壽命達(dá)到要求砂輪壽命的典型增長：1.5倍～4倍，取決于應(yīng)用領(lǐng)域和砂輪類型直徑0.01的PCB鉆孔工具壽命與旋轉(zhuǎn)速度之間的關(guān)系4.提高表面光度空氣主軸精i確的、可重復(fù)的運動，使得表明光度達(dá)到了非常出色的程度。

空氣主軸的應(yīng)用（如：半導(dǎo)體加工）提供了流暢的、精i確的、可重復(fù)的運動——使得表面光度更佳。與滾珠軸承主軸不同，空氣軸承提供了穩(wěn)定的軸承硬度，能夠確保所加工的硬質(zhì)材料表面以下部分的破損程度zui小。由于硬度是由貫穿軸承的、始終如一的空氣流提供的，轉(zhuǎn)子所經(jīng)受的、來自外負(fù)載的作用力，在其旋轉(zhuǎn)時穩(wěn)定的分布在所有點上。這一特性與研磨時產(chǎn)生良好的表面光度息息相關(guān)。

空氣軸承具備了以下的優(yōu)點：

空氣軸承能提供極高的徑向和軸向旋轉(zhuǎn)精度。由于沒有機械接觸，磨損程度降到了zui低，從而確保精度始終保持穩(wěn)定。

由于制造結(jié)構(gòu)的不同，空氣主軸旋轉(zhuǎn)時的精i確性是天生具備的。特殊的制造技術(shù)提高了這一精i確性，能夠提供極高的旋轉(zhuǎn)和軸向精度?？諝庵鬏S的設(shè)計是，能夠在軸向和徑向同時獲得小于0.1微米TIR的旋轉(zhuǎn)精i確性。由于旋轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)子和靜態(tài)支撐部分之間沒有機械接觸，所以沒有磨損產(chǎn)生，從而確保精度始終保持穩(wěn)定——制造商使用統(tǒng)計學(xué)加工控制的一個重要特性。

溫度上升緩慢

由于多種因素（如：低摩擦，穩(wěn)定的空氣流、和有效的動力傳送），主軸轉(zhuǎn)子的熱效應(yīng)非常小。此外，特殊材料和結(jié)構(gòu)方法的選擇，以及內(nèi)部的液體冷卻管道，幾乎完全消除了溫度的上升，因此，無需預(yù)熱階段。