电主轴
电主轴是最近几年在数控机床领域出现的将机床主轴与主轴电机融为一体的新技术。高速数控机床主传动系统取消了带轮传动和齿轮传动。机床主轴由内装式电动机直接驱动,从而把机床主传动链的长度缩短为零,实现了机床的“零传动”。这种主轴电动机与机床主轴“合二为一”的传动结构形式,使主轴部件从机床的传动系统和整体结构中相对独立出来,因此可做成“主轴单元”,俗称“电主轴”(ElectricSpindle,Motor Spindle)。
电主轴是在数控机床领域出现的将机床主轴与主轴电机融为一体的新技术,它与直线电机技术、高速刀具技术一起,把高速加工推向一个新时代。电主轴是一套组件,它包括电主轴本身及其附件:电主轴、高频变频装置、油雾润滑器、冷却装置、内置编码器、换刀装置等。电动机的转子直接作为机床的主轴,主轴单元的壳体就是电动机机座,并且配合其他零部件,实现电动机与机床主轴的一体化。
电主轴的优点
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。 电主轴轴承采用高速轴承技术,耐磨耐热,寿命是传统轴承的几倍。
电主轴的控制
在数控机床中,电主轴通常采用变频调速方法。目前主要有普通变频驱动和控制、矢量控制驱动器的驱动和控制以及直接转矩控制三种控制方式。
普通变频为标量驱动和控制,其驱动控制特性为恒转矩驱动,输出功率和转速成正比。普通变频控制的动态性能不够理想,在低速时控制性能不佳,输出功率不够稳定,也不具备C轴功能。但价格便宜、结构简单,一般用于磨床和普通的高速铣床等。
电主轴
直接转矩控制是继矢量控制技术之后发展起来的又一种新型的高性能交流调速技术,其控制思想新颖,系统结构简洁明了,更适合于高速电主轴的驱动,更能满足高速电主轴高转速、宽调速范围、高速瞬间准停的动态特性和静态特性的要求,已成为交流传动领域的一个热点技术。
电主轴的高科技术
1、高速轴承技术
电主轴通常采用动静压轴承、复合陶瓷轴承或电磁悬浮轴承。
动静压轴承具有很高的刚度和阻尼,能大幅度提高加工效率、加工质量、延长刀具寿命、降低加工成本,这种轴承寿命多半无限长。
复合陶瓷轴承目前在电主轴单元中应用较多,这种轴承滚动体使用热压Si3N4陶瓷球,轴承套圈仍为钢圈,标准化程度高,对机床结构改动小,易于维护。
电磁悬浮轴承高速性能好,精度高,容易实现诊断和在线监控,但是由于电磁测控系统复杂,这种轴承价格十分昂贵,而且长期居高不下,至今没有得到广泛应用。
2、高速电机技术
电主轴是电动机与主轴融合在一起的产物,电动机的转子即为主轴的旋转部分,理论上可以把电主轴看作一台高速电动机。关键技术是高速度下的动平衡。
电主轴的保养
(1)操作员在每天工作完后要使用吸尘器清理电主轴的转子端和电机接线端子上的废屑,防止废屑在转子端和接线端子上堆积,以此避免废屑进入轴承,加速高速轴承的磨损;避免废屑进入接线端子,造成电机短路烧毁。
(2)每次对电主轴更换刀具时,操作员必须要将压帽卡头拧下,不能使用直接插拔刀具的方法换刀!
操作员要养成一个习惯,在卸刀后要将卡头和压帽清理干净。
(3)每天开机后操作员必须检查电主轴的冷却水流地工作状态,要检查水泵是否正常工作,要检查冷却水是否被水垢、微生物污染,要检查管路状态是否正常,必须要保证冷却水正常循环!严禁在电主轴内无冷却水通过的情况下开启电主轴!只有在正常冷却的前提下电主轴才能处于良好的工作状态。如果水管有死弯造成水流不畅或有污垢堵塞管道,就会造成电主轴无法正常工作,并会影响加工效果。
综上所述,电主轴是最近几年在数控机床领域出现的将机床主轴与主轴电机融为一体的新技术,我相信电主轴的发展前景也很大,如果大家还有什么疑问或者想了解更多相关信息,可以继续关注本网站。
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