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本实用新型涉及一种基于钛铝镁芯轴的空气静压高速电主轴，包括底座、外壳、钛铝镁合金芯轴、止推空气轴承、支撑组件以及冷却组件。钛铝镁合金芯轴设置在底座上，止推空气轴承套接于芯轴。本实用新型的芯轴为钛镁铝合金材料，能够提高电主轴的加工效率和精度，延长使用寿命。支撑组件设置在外壳的内部以支撑钛铝镁合金芯轴，冷却组件设置在支撑组件的外侧，外壳的内部。钛铝镁合金芯轴的外侧依次设置锥形电机转子以及电机定子，锥形电机转子以及电机定子均位于冷却组件的内侧。此外，本实用新型还将电机转子设置为锥形，其一端的直径大于另一端的直径，在电机旋转时可以提供一定的轴向力，使得止推空气轴承的受力减小，显著提高电主轴寿命。

为解决现有技术中存在的电主轴寿命不足、加工精度不够高的问题，本实用新型提供一种基于钛铝镁芯轴的空气静压高速电主轴。

电主轴具有结构紧凑、重量轻、惯性小、振动小、噪声低、响应快等优点，而且转速高、功率大，简化机床设计，易于实现主轴定位，是高速主轴单元中的一种理想结构。目前，高速电主轴主要采用滚动轴承支撑、液体静压轴承支撑、磁悬浮轴承支撑和气浮轴承支撑等。高速电机主要采用三相异步交流电机和永磁无刷直流电机两种类型。超高速加工需要适应转速较高的主轴，并且有大功率、宽调速范围特性。但是，现有技术中电主轴的结构设计、生产制造以及操作控制较为复杂严格，散热、动平衡、支撑、润滑以及精密控制等技术难题难以攻破，仍存在寿命不足、加工精度不足的问题，结构上还需要不断改进。因此，需要提供一种新型电主轴是十分有必要的。为解决现有技术中存在的电主轴寿命不足、加工精度不够高的问题，本实用新型提供一种基于钛铝镁芯轴的空气静压高速电主轴。

南方科技大学（简称：南科大）是深圳在中国高等教育改革发展的时代背景下创建的一所高起点、高定位的公办新型研究型大学。2022年2月14日，教育部等三部委公布第二轮“双一流”建设高校及建设学科名单，南方科技大学及数学学科入选“双一流”建设高校及建设学科名单。学校借鉴世界一流理工科大学的学科设置和办学模式，以理、工、医为主，兼具商科和特色人文社科的学科体系，在本科、硕士、博士层次办学，在一系列新的学科方向上开展研究，使学校成为引领社会发展的思想库和新知识、新技术的源泉。

首先，本实用新型以钛镁铝合金作为芯轴的制备材料，钛铝镁合金的密度较小，且具有很好的耐蚀性、良好的塑性以及较高的强度，此外，钛镁铝合金的机械性能较高，韧性和抗蚀性能较为优异，因此能够提高电主轴的加工效率和精度，延长电主轴的使用寿命。

其次，本实用新型将电机转子设置为锥形，其一端的直径大于另一端的直径，电机转子的这种锥形结构在电机旋转时可以提供一定的轴向力，使得止推空气轴承的受力减小，改善止推空气轴承的受力情况，实现提高主轴刚度，电主轴的输出功率和加工精度的技术效果，并且有效地改善了电主轴的动态特性和热稳定性。因此，本实用新型中经过改进后的电主轴具有转速高，寿命长等优点。

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