静压气体轴承主轴
阅读：314发布：2020-05-13
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1.一种静压气体轴承主轴，是固定在设置面(PS)上的静压气体轴承主轴，其特征在于，具备：
旋转轴(1)，该旋转轴(1)在端面上具有安装面(1a)；
壳体(2)，该壳体(2)隔着用于供给轴承用气体的轴承间隙(10)而围住所述旋转轴(1)的外周面，所述轴承用气体用于支承所述旋转轴(1)以使之能旋转；以及第一固定台(3)及第二固定台(4)，该第一固定台(3)及第二固定台(4)沿所述壳体(2)的轴线(AX)方向相互隔开地配置，用于将所述壳体(2)固定在所述设置面(PS)上，配置在比所述第一固定台(3)更远离所述安装面(1a)的位置上的所述第二固定台(4)包含能够沿所述轴线(AX)方向直线地进行引导的直线引导机构(5)。
2.如权利要求1所述的静压气体轴承主轴，其特征在于，
所述第二固定台(4)具有：
固定部件(41)，该固定部件(41)固定在所述设置面(PS)上；以及
支承部件(42)，该支承部件(42)安装在所述壳体(2)上，且能够通过所述直线引导机构(5)而相对于所述固定部件(41)作相对移动。
3.如权利要求1所述的静压气体轴承主轴，其特征在于，
所述直线引导机构(5)由直线导轨(51)构成。
4.如权利要求1所述的静压气体轴承主轴，其特征在于，
所述直线引导机构(5)由滑动轴承(52)构成。
5.如权利要求1所述的静压气体轴承主轴，其特征在于，
所述直线引导机构(5)由静压气体轴承滑块(53)构成。
6.如权利要求1所述的静压气体轴承主轴，其特征在于，
-6
所述第二固定台(4)用热膨胀系数为8×10 /K以下的材质构成。
7.如权利要求1所述的静压气体轴承主轴，其特征在于，
所述第二固定台(4)在内部还具备流路(4b)，
通过使气体在所述流路(4b)内流动来将所述第二固定台(4)冷却。
8.如权利要求1所述的静压气体轴承主轴，其特征在于，
所述第二固定台(4)在内部还具备流路(4b)，
通过使液体在所述流路(4b)内流动来将所述第二固定台(4)冷却。
9.如权利要求1所述的静压气体轴承主轴，其特征在于，
所述第二固定台(4)还具备散热片(4d)。
静压气体轴承主轴
技术领域
背景技术
[0003] 然而，环境的温度变化或伴随静压气体轴承主轴的旋转轴旋转而产生的发热会使静压气体轴承主轴的构成零件产生热膨胀。由此会使安装面的位置发生变化。例如在日本专利特开2006-263824号公报(专利文献1)中提出了一种主轴装置，能够抑制热膨胀导致的安装面位置变化。
[0004] 该公报记载的主轴装置用第一支承部件及第二支承部件将壳体支承在地面上。处于远离安装面侧的位置上的第二支承部件具有平行弹簧。当主轴旋转而使壳体的温度上升时，壳体因热膨胀而变形，从而使全长变长。此时，处于靠近安装面侧的位置上的第一支承部件则几乎不变形。而处于远离安装面侧的位置上的第二支承部件则因平行弹簧变形而发生变形。因此，安装面主要沿着壳体的轴线方向而从安装面向第二支承部件的方向变位。
[0005] 现有技术文献
[0006] 专利文献
[0007] 专利文献1：日本专利特开2006－263824号公报
发明内容
[0008] 发明所要解决的技术问题
[0009] 然而，上述公报记载的主轴装置因第二支承部件的平行弹簧自身具有一定程度的刚性，因此热膨胀导致的壳体变位不会全部从安装面向着第二支承部件的方向发生。即，热膨胀导致的变位的一部分会从第一支承部件向着安装面的方向发生。由此会使安装面在轴线方向上的位置发生变化。
[0010] 另外，平行弹簧沿轴线方向变形会使平行弹簧在高度方向(与轴线方向交叉的方向)上的位置发生变化。由此会使安装面在高度方向上的位置发生变化。
[0011] 另外，虽然第二支承部件因平行弹簧而变形，从而使高度方向上的位置发生变位，但第一支承部件几乎不会发生变形，因此热膨胀不能使壳体相对于地面作平行移动。即，壳体会相对于地面而倾斜，因此安装面也会相对于地面而倾斜。
[0012] 一旦安装面的位置如上述那样变化，加工物件的位置就会发生变化，因此就很难实施高精度的加工。
[0013] 本发明正是为了解决上述问题而作，其目的在于提供一种能够抑制安装面的位置变化的静压气体轴承主轴。
[0014] 解决技术问题所采用的技术方案
[0015] 本发明的静压气体轴承主轴是固定在设置面上的静压气体轴承主轴，具备：旋转轴，该旋转轴在端面上具有安装面；壳体，该壳体隔着用于供给轴承用气体的轴承间隙而围住旋转轴的外周面，上述轴承用气体用于支承旋转轴以使之可旋转；以及第一及第二固定台，该第一及第二固定台沿壳体的轴线方向相互隔开地配置，用于将壳体固定在设置面上。配置在比第一固定台更远离安装面的位置上的第二固定台包含能够沿轴线方向直线地进行引导的直线引导机构。
[0016] 根据本发明的静压气体轴承主轴，由于配置在比第一固定台更远离安装面的位置上的第二固定台包含了能够沿轴线方向直线地进行引导的直线引导机构，因此能将热膨胀导致的壳体的变位沿轴线方向直线地进行引导。
[0017] 因此，通过直线引导机构向第二固定台一侧移动，能够将因热膨胀而产生的壳体在轴线方向上的变位几乎全部吸收。由此能够抑制轴线方向上的安装面的位置变化。
[0018] 另外，由于能够将热膨胀导致的壳体的变位沿轴线方向直线地加以引导，因此能够抑制第二固定台向高度方向变形。由此能够抑制安装面在高度方向上的位置变化。
[0019] 另外，由于能够抑制第二固定台在高度方向上变形，因此能够通过第一固定台和第二固定台使壳体与设置面保持大致平行。因此壳体能够相对于设置面而平行移动。由此能够抑制安装面相对于设置面倾斜的情况。
[0020] 在上述静压气体轴承主轴中，最好第二固定台具有：固定部件，该固定部件固定在设置面上；以及支承部件，该支承部件安装在壳体上，且能够通过直线引导机构而相对于固定部件作相对移动。由此能够将因热膨胀导致的壳体的变位沿轴线方向直线地加以引导。
[0022] 在上述静压气体轴承主轴中，最好直线引导机构用滑动轴承构成。因此，能够用滑动轴承将因热膨胀导致的壳体的变位沿轴线方向直线地加以引导。
[0023] 在上述静压气体轴承主轴中，最好直线引导机构用静压气体轴承滑块构成。因此，能够用静压气体轴承滑块将因热膨胀导致的壳体的变位沿轴线方向直线地加以引导。
[0024] 在上述静压气体轴承主轴中，最好第二固定台用热膨胀系数为8×10-6/K以下的材质构成。因此，能够抑制因第二固定台的热膨胀导致的安装面的位置变化。
[0025] 在上述静压气体轴承主轴中，最好第二固定台的内部还具备流路，通过使气体在流路内流动来将第二固定台冷却。因此，能够通过用气体冷却来抑制因第二固定台的热膨胀导致的安装面的位置变化。
[0026] 在上述静压气体轴承主轴中，最好第二固定台的内部还具备流路，通过使液体在流路内流动来将第二固定台冷却。因此，能够通过用液体冷却来抑制因第二固定台的热膨胀导致的安装面的位置变化。
[0028] 发明效果
[0030] 图1是本发明实施方式1及2的静压气体轴承主轴的示意主视图。
[0031] 图2是本发明实施方式1的静压气体轴承主轴的示意侧视图。
[0032] 图3是沿图1的III－III线的示意剖视图。
[0033] 图4是表示本发明实施方式1的静压气体轴承主轴的动作的示意主视图。
[0034] 图5是表示本发明实施方式1的静压气体轴承主轴的变形例1的直线引导机构附近的示意局部主视图。
[0035] 图6是本发明实施方式1的静压气体轴承主轴的变形例1的示意侧视图。
[0036] 图7是表示本发明实施方式1的静压气体轴承主轴的变形例1的第二固定台的示意分解侧视图。
[0037] 图8是表示本发明实施方式1的静压气体轴承主轴的变形例2的第二固定台的示意分解侧视图。
[0038] 图9是表示本发明实施方式1的静压气体轴承主轴的变形例3的直线引导机构附近的示意局部主视图。
[0039] 图10是本发明实施方式1的静压气体轴承主轴的变形例3的示意侧视图。
[0040] 图11是本发明实施方式1的静压气体轴承主轴的比较例的示意主视图。
[0041] 图12是本发明实施方式1的静压气体轴承主轴的比较例的示意侧视图。
[0042] 图13是表示本发明实施方式1的静压气体轴承主轴的比较例的壳体沿轴线方向变形的状态的示意侧视图。
[0043] 图14是表示本发明实施方式1的静压气体轴承主轴的比较例的壳体沿径向变形的状态的示意侧视图。
[0044] 图15是本发明实施方式2的静压气体轴承主轴的变形例1的第二固定台的示意局部剖视图。
[0045] 图16是本发明实施方式2的静压气体轴承主轴的变形例2的第二固定台的示意局部剖视图。
[0046] 图17是表示本发明实施方式2的静压气体轴承主轴的比较例的第一及第二固定台相对于设置面而向上方变形的状态的示意侧视图。
具体实施方式
[0047] 以下基于附图说明本发明的实施方式。
[0048] (实施方式1)
[0049] 首先说明本发明实施方式1的静压气体轴承主轴的结构。
[0050] 如图1及图2所示，本实施方式的静压气体轴承主轴是固定在设置面PS上的静压气体轴承主轴。静压气体轴承主轴主要具有旋转轴1、壳体2、第一固定台3以及第二固定台4。
[0051] 旋转轴1在端面上具有能够安装工件的安装面1a。壳体2隔着用于供给轴承用气体的轴承间隙(参照图3)而围住旋转轴1的外周面，该轴承用气体用于支承旋转轴1而使之可旋转。
[0052] 第一固定台3及第二固定台4沿着壳体2的轴线AX方向互相隔开配置。第一固定台3及第二固定台4分别用固定螺栓6a固定在壳体2上。第一固定台3及第二固定台4还分别用固定螺栓6b固定在设置面PS上。第一固定台3及第二固定台4用于将壳体2固定在设置面PS上。
[0053] 第二固定台4配置在比第一固定台3更远离安装面1a的位置上。第二固定台4具有能够沿壳体2的轴线AX方向直线地进行引导的直线引导机构5。
[0054] 第二固定台4具有固定部件41和支承部件42。固定部件41固定在设置面PS上。支承部件42安装在壳体2上。支承部件42能够通过直线引导机构5而相对于固定部件41作相对移动。
[0055] 直线引导机构5只要是能够沿壳体2的轴线AX方向直线地引导的机构即可。直线引导机构5可以用直线导轨51构成。直线导轨51具有滑块51a、轴承用滚珠51b以及轨道51c。图2中为了便于说明，图示了轴承用滚珠51b。滑块51a能通过轴承用滚珠51b而在轨道51c上滑动。轴承用滚珠51b被滑块51a的槽与轨道51c的槽保持而能自由滚动。轨道51c沿着壳体2的轴线AX方向延伸。
[0056] 滑块51a通过轴承用滚珠51b而沿轨道51c滑动，从而滑块51a能沿着轨道51c而在轴线AX方向直线地移动。滑块51a与支承部件42连接，轨道51c与固定部件41连接，因此固定部件41和支承部件42能够通过直线导轨51而相对地移动，并且能够沿轴线AX方向直线地移动。
[0057] 接着进一步详细说明本实施方式的静压气体轴承主轴的结构。为了便于观察，图3中未用剖视图来表示旋转轴等一部分构成部件，而是用俯视图来表示。
[0058] 如图3所示，旋转轴1具有圆筒形状。旋转轴1能够以旋转中心轴CR为中心进行旋转。旋转中心轴CR配置成与壳体2的轴线AX一致的状态。旋转轴1主要具有工作台11、轴衬垫12以及推力板13。工作台11、轴衬垫12以及推力板13各自的旋转中心轴与旋转轴1的旋转中心轴CR一致。工作台11设于旋转轴1的一端。工作台11的端面构成旋转轴1的端面。圆板状的推力板13隔着轴衬垫12而设于工作台11。
[0059] 壳体2主要具有壳体部件21、轴承套筒22、冷却套23以及编码器罩24。壳体部件21围住轴承套筒22的外周来保持轴承套筒22。壳体部件21具有：配置在靠近工作台11侧位置上的第一壳体部件21a；以及隔着环状壳体部件21c而配置于第一壳体部件21a的第二壳体部件21b。
[0060] 轴承套筒22隔着用于供给轴承用气体的轴承间隙10而围住旋转轴1的外周面，该轴承用气体用于支承旋转轴1而使之可旋转。轴承套筒22隔着轴承间隙10而分别与推力板13的靠近工作台11侧的面(上表面)以及背离工作台11侧的面(下表面)相对。轴承套筒22具有：被第一壳体部件21a保持的第一轴承套筒22a；以及被第二壳体部件21b保持的第二轴承套筒22b。
[0062] 喷嘴22c与轴承用气体供给路31连接。轴承用气体供给路31与图中未示的轴承用气体供给部连接。轴承用气体通过轴承用气体供给路31来供给。作为轴承用气体供给部，譬如能使用泵。另外，在壳体部件21及轴承套筒22上形成有将轴承间隙10与壳体2的外部连接的轴承用气体排出路32。轴承用气体通过轴承用气体排出路32来排出。
[0063] 从轴承用气体供给路31供给的轴承用气体从喷嘴22c供给轴承间隙10，使轴承套筒22的内周面与旋转轴1的外周面作为在径向(直径方向)支承旋转轴1的轴颈轴承(轴颈用的静压气体轴承)101发挥作用。
[0064] 另外，从轴承用气体供给路31供给的轴承用气体从喷嘴22c供给轴承间隙10，使轴承套筒22的端面与推力板13的上表面及下表面分别作为在轴向(轴线方向)支承旋转轴1的推力轴承(推力用的静压气体轴承)102发挥作用。
[0065] 另外，在旋转轴1的背离工作台11侧的部分，配置了以包围旋转轴1的外周面的方式连接的转子7a。并且以与转子7a的外周面相对的方式配置了定子7b。转子7a及定子7b构成了驱动旋转轴1围绕旋转中心轴CR旋转的马达7。通过转子7a与定子7b间的电磁力来产生旋转方向的驱动力，使旋转轴1围绕旋转中心轴CR旋转。马达7用马达罩8来覆盖。
[0066] 以包围壳体部件21及马达罩8的方式设置了冷却套23。冷却套23具有制冷剂供给口33、制冷剂流路34以及制冷剂排出口35。从制冷剂供给口33供给来的作为制冷剂的冷却液或冷却气体，通过制冷剂流路34而从制冷剂排出口35排出。通过该制冷剂的流动，使静压气体轴承主轴整体得以冷却。由此能够使静压气体轴承主轴的温度稳定。另外，能够抑制静压气体轴承主轴的热膨胀。
[0067] 制冷剂流路34由加工成螺旋状的槽或多个环状槽组成。因此，通过从一处制冷剂供给口33供给制冷剂来使冷却用液体或气体(制冷剂)流遍整个制冷剂流路34。当制冷剂流路34为环状槽时，也可以是邻接的环状槽彼此通过在与环状槽成直角的方向上形成的槽来连接的结构。而且，该槽也可以是单个或多个的槽。
[0068] 另外，在旋转轴1的背离工作台11侧的前端上安装了编码器9。以覆盖编码器9的方式设置了编码器罩24。
[0069] 通过上述结构，一旦从轴承用气体供给路31供给轴承用气体、即压缩空气，轴承用气体就从喷嘴22c流入轴颈轴承部101及推力轴承部102。并且，由于压缩空气的供给压力而产生与旋转轴1的自重或外部负荷相平衡的轴承反作用力。因此，旋转轴1以非接触状态受壳体2支承，同时围绕旋转中心轴CR作旋转驱动。
[0070] 以下说明本实施方式的静压气体轴承主轴的动作。
[0071] 如图4所示，当环境温度的变化或伴随静压气体轴承主轴的旋转轴1的旋转而产生的发热使静压气体轴承主轴的构成部件产生热膨胀时，壳体2会变形而导致全长伸长。结果是，壳体2在轴线AX方向上变位。本实施方式的静压气体轴承主轴能配合因热膨胀而产生的壳体变位，使直线引导机构5在轴线AX方向上向图中箭头X1方向移动。因此，因热膨胀而产生的壳体在轴线AX方向上的变位几乎全部通过直线引导机构5向图中箭头X1方向的移动而被吸收。因此，安装面1a的位置变化得以抑制。
[0072] 以上说明的直线引导机构5采用直线导轨，但也可用滑动轴承来作为直线引导机构5。
[0073] 如图5～图7所示，在本实施方式的静压气体轴承主轴的变形例1中，用滑动轴承52来构成直线引导机构5。滑动轴承52具有轴部件52a、轴承部件52b以及润滑件52c。轴部件52a具有向着轴承部件52b一侧而将侧面的面积缩小的锥形。轴承部件52b则构成为能够接受轴部件52a的锥形的形状。轴承部件52b的轴承面沿壳体2的轴线AX方向延伸。
在轴部件52a与轴承部件52b之间配置了润滑件52c。
在轴部件52a与轴承部件52b之间配置了润滑件52c。
[0074] 轴部件52a和轴承部件52b隔着润滑件52c而相对地滑动，由此使轴部件52a能够在轴线AX方向上沿着轴承部件52b直线地移动。轴部件52a与支承部件42连接，轴承部件52b与固定部件41连接，因此固定部件41和支承部件42能够通过滑动轴承52而相对地移动，并且能够沿轴线AX方向直线地移动。
[0075] 作为滑动轴承52的方式，能够实施油润滑、德弗利克涂层等具有润滑性的涂装、特弗隆(注册商标)涂层等具有润滑性的处理等。
[0076] 另外，滑动轴承52的形状不限于变形例1的形状。本实施方式的静压气体轴承主轴的变形例2的滑动轴承52的形状与变形例1不同。如图8所示，变形例2的滑动轴承52的轴部件52a和轴承部件52b形成为矩形。轴部件52a的凸形与轴承部件52b的凹形相配合。在轴部件52a的凸形与轴承部件52b的凹形配合的状态下，轴部件52a与轴承部件52b之间隔着润滑件52c而相对地滑动，由此使轴部件52a能够沿着轴承部件52b在轴线AX方向上直线地移动。
[0077] 另外，作为直线引导机构5，还可以使用静压气体轴承滑块。
[0078] 如图9及图10所示，在本实施方式的静压气体轴承主轴的变形例3中，用静压气体轴承滑块53来构成直线引导机构5。静压气体轴承滑块53具有载放台部53a以及导向部53b。载放台部53a在与导向部53b延伸的方向交叉的方向上隔着间隙包围导向部53b的外周面。从轴承气体供给装置向载放台部53a与导向部53b之间的间隙供给轴承气体。轴承气体使载放台部53a与导向部53b之间以非接触状态支承。导向部53b沿着壳体2的轴线AX方向延伸。
[0079] 载放台部53a通过轴承气体而以非接触状态支承在导向部53b上并且沿着导向部53b滑动，由此使载放台部53a能够沿着导向部53b在轴线AX方向上直线地移动。载放台部53a与支承部件42连接，导向部53b与固定部件41连接，因此固定部件41和支承部件
42能够通过静压气体轴承滑块53而相对地移动，并且能够沿轴线AX方向直线地移动。
42能够通过静压气体轴承滑块53而相对地移动，并且能够沿轴线AX方向直线地移动。
[0080] 以下与比较例进行比较来说明本实施方式的静压气体轴承主轴的作用效果。
[0081] 如图11和图12所示，本实施方式的比较例的静压气体轴承主轴与本实施方式的静压气体轴承主轴相比，主要区别在于没有直线引导机构。比较例的壳体2分别用固定螺栓6a与第一固定台3及第二固定台4固定在一起，而第一固定台3及第二固定台4分别用设置螺栓6b固定在设置面PS上。
[0082] 如图13所示，当环境温度的变化或伴随静压气体轴承主轴的旋转轴1的旋转而产生的发热使壳体2的温度上升时，壳体2会因热膨胀而发生变形，从而导致全长伸长。即，壳体2在轴线AX方向上向图中X1方向及X2方向扩展变形。结果是，安装面1a的位置在轴线AX方向上向图中X2方向仅变位距离D1。
[0083] 这时，设置面PS的温度仍是室温而没有上升，因此与设置面PS接触的第一固定台3和第二固定台4各自的下端不发生热膨胀。因此，与设置面PS接触的第一固定台3和第二固定台4各自的下端之间的距离不变。另一方面，由于壳体2的热膨胀，用固定螺栓6a固定在壳体2上的第一固定台3及第二固定台4各自的上端之间的距离扩大。因此，第一固定台3及第二固定台4分别因壳体2的热膨胀而发生变形。
[0084] 与此相对，根据本实施方式的静压气体轴承主轴，由于配置在比第一固定台更远离安装面的位置上的第二固定台包含了能够沿轴线方向直线地进行引导的直线引导机构，因此能将热膨胀导致的壳体2的变位沿轴线方向直线地进行引导。
[0085] 因此，因热膨胀而产生的壳体2在轴线AX方向上的变位几乎全部通过直线引导机构5向第二固定台4一侧(图中箭头X1方向)的移动而被吸收。由此能够抑制安装面1a在轴线AX方向上的位置变化。
[0086] 另外，由于能够将热膨胀导致的壳体的变位沿轴线AX方向直线地加以引导，因此能够抑制第二固定台4在高度方向上的变形。由此能够抑制安装面1a在高度方向上的位置变化。
[0087] 另外，由于能够抑制第二固定台4在高度方向上变形，因此能够通过第一固定台3和第二固定台4使壳体2与设置面PS保持大致平行。因此壳体2能够相对于设置面PS而平行移动。由此能够抑制安装面1a相对于设置面PS倾斜的情况。
[0088] 由于能够如上述那样抑制安装面1a的位置变化，因此能够抑制加工物件的位置变化。由此能够实施高精度的加工。
[0089] 另外，根据本实施方式的静压气体轴承主轴，第二固定台4具有：固定在设置面PS上的固定部件41；以及安装在壳体2上且能够通过直线引导机构5而相对于固定部件41作相对移动的支承部件42。由此能够将因热膨胀导致的壳体2的变位沿轴线AX方向直线地加以引导。
[0090] 另外，根据本实施方式的静压气体轴承主轴，直线引导机构5也可以用直线导轨51来构成。由此，能够用直线导轨51将因热膨胀导致的壳体2的变位沿轴线AX方向直线地加以引导。
[0091] 另外，根据本实施方式的静压气体轴承主轴，直线引导机构5也可以用滑动轴承52来构成。由此，能够用滑动轴承52将因热膨胀导致的壳体2的变位沿轴线AX方向直线地加以引导。
[0092] 另外，根据本实施方式的静压气体轴承主轴，直线引导机构5也可以用静压气体轴承滑块53来构成。由此，能够用静压气体轴承滑块53将因热膨胀导致的壳体2的变位沿轴线AX方向直线地加以引导。
[0093] 如图14所示，当环境温度的变化或伴随静压气体轴承主轴的旋转轴1的旋转而产生的发热使壳体2的温度上升时，壳体2会发生变形而朝径向(图中箭头Y1方向)扩大。此时，壳体2以壳体2的轴线AX为中心而朝径向变形。因此，一旦在轴线AX的位置上将壳体2与第一固定台3及第二固定台4固定，壳体2在径向上的变形就不会使第一固定台3及第二固定台4在高度方向上变位。因此，第一固定台3及第二固定台4的固定螺栓6a的位置最好与轴线AX处于同一高度，从现实来说是高度越接近轴线AX越好。
[0094] (实施方式2)
[0095] 关于本发明的实施方式2，只要没有特别说明，就是与上述实施方式1相同的结构，因此对于相同的要素用相同的符号表示并且不再重复说明。
[0096] 在实施方式1中，说明了将热膨胀导致的变位向不产生影响的方向释放的结构，但也适用于还抑制热膨胀的变位量本身的结构。
[0097] 再来看图1，本实施方式的静压气体轴承主轴的构成部件的一部分或全部由热膨胀系数低的材料(低热膨胀材质)来构成。具体是，第一固定台3及第二固定台4最好用-6热膨胀系数为8×10 /K以下的材质来构成。特别是第二固定台4最好用热膨胀系数为-6 -6
8×10 /K以下的材质来构成。作为热膨胀系数为8×10 /K以下的材质，例如可用殷钢、陶瓷等。
8×10 /K以下的材质来构成。作为热膨胀系数为8×10 /K以下的材质，例如可用殷钢、陶瓷等。
[0098] 另外，第一固定台3及第二固定台4也可以具有冷却机构。特别是第二固定台4最好具有冷却机构。
[0099] 如图15所示，本实施方式的静压气体轴承主轴的变形例1的第二固定台4具有能够通过使制冷剂在内部流动来实现冷却的冷却机构。第二固定台4具有供给口4a、流路4b以及排出口4c。在设于第二固定台4内部的流路4b的两端，配置了向第二固定台4的外部开口的供给口4a及排出口4c。
[0100] 气体或液体作为从供给口4a供给的制冷剂而通过流路4b后从排出口4c排出。通过使气体或液体流过流路4b来使第二固定台4冷却。
[0101] 另外，冷却机构也可以是散热片。如图16所示，本实施方式的静压气体轴承主轴的变形例2的第二固定台4在外周面上具有散热片4d。
[0102] 以下与比较例进行比较来说明本实施方式的静压气体轴承主轴的作用效果。
[0103] 如图17所示，采用本实施方式的比较例的静压气体轴承主轴，环境温度的变化或伴随静压气体轴承主轴的旋转轴1的旋转而产生的发热会使第一固定台3及第二固定台4发生热膨胀而产生变形。
[0104] 当第一固定台3及第二固定台4因温度上升而发生热膨胀时，热膨胀会使壳体2以设置面PS为基准向上方(图2中箭头Y2方向)提起。结果是，即使第一固定台3及第二固定台4已在壳体2的轴线AX的位置上被固定，壳体2也会向上方变位距离D2。从而使安装面1a也向上方变位，因此安装面1a的位置发生了变化。
[0105] 与此相对，采用本实施方式的静压气体轴承主轴时，由于第二固定台4用热膨胀6
系数为8×10-/K以下的材质构成，因此能够抑制第二固定台4的热膨胀。因此，能够抑制因第二固定台4的热膨胀导致的安装面1a的位置变化。
系数为8×10-/K以下的材质构成，因此能够抑制第二固定台4的热膨胀。因此，能够抑制因第二固定台4的热膨胀导致的安装面1a的位置变化。
[0106] 另外，采用本实施方式的静压气体轴承主轴时，是通过使气体流入流路4b而将第二固定台4冷却的，因此能够通过用气体冷却来抑制因第二固定台的热膨胀导致的安装面1a的位置变化。
[0107] 另外，采用本实施方式的静压气体轴承主轴时，是通过使液体流入流路4b而将第二固定台4冷却的，因此能够通过用液体冷却来抑制因第二固定台4的热膨胀导致的安装面1a的位置变化。
[0108] 另外，采用本实施方式的静压气体轴承主轴时，第二固定台4还具有散热片4d，因此能够通过用散热片4d冷却来抑制因第二固定台2的热膨胀导致的安装面1a的位置变化。
[0109] 而且，低热膨胀材质和冷却机构可以同时并用。即，也可以用热膨胀系数为-68×10 /K以下的材质来构成冷却机构。这样能够进一步发挥稳定的性能。
[0110] 上述各实施方式能够适当组合。
[0112] 工业上的可利用性
[0113] 本发明尤其适用于固定在设置面上的静压气体轴承主轴。
[0114] 符号说明
[0115] 1 旋转轴
[0116] 1a 安装面
[0117] 2 壳体
[0118] 3 第一固定台
[0119] 4 第二固定台
[0120] 4a 供给口
[0121] 4b 流路
[0122] 4c 排出口
[0123] 4d 散热片
[0124] 5 直线引导机构
[0125] 6a 固定螺栓
[0126] 6b 设置螺栓
[0127] 7 马达
[0128] 7a 转子
[0129] 7b 定子
[0130] 8 马达罩
[0131] 9 编码器
[0132] 10 轴承间隙
[0133] 11 工作台
[0134] 12 轴衬垫
[0135] 13 推力板
[0136] 21 壳体部件
[0137] 21a 第一壳体部件
[0138] 21b 第二壳体部件
[0139] 21c 环状壳体部件
[0140] 22 轴承套筒
[0141] 22a 第一轴承套筒
[0142] 22b 第二轴承套筒
[0143] 22c 喷嘴
[0144] 23 冷却套
[0145] 24 编码器罩
[0146] 31 轴承用气体供给路
[0147] 32 轴承用气体排出路
[0148] 33 制冷剂供给口
[0149] 34 制冷剂流路
[0150] 35 制冷剂排出口
[0151] 41 固定部件
[0152] 42 支承部件
[0153] 51 直线导轨
[0154] 51a 滑块
[0155] 51b 轴承用螺栓
[0156] 51c 轨道
[0157] 52 滑动轴承
[0158] 52a 轴部件
[0159] 52b 轴承部件
[0160] 52c 润滑件
[0161] 53 静压气体轴承滑块
[0162] 53a 载放台部
[0163] 53b 导向部
[0164] 101 轴颈轴承部
[0165] 102 推力轴承部
[0166] CR 旋转中心轴
[0167] PS 设置面
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