電主軸

        電主軸概述 高速數控機床(CNC)是裝備制造業的技術基礎和發展方向之一,是裝備制造業的戰略性產業。高速數控機床的工作性能,首先取決于高速主軸的性能。數控機床高速電主軸單元影響加工系統的精度、穩定性及應用范圍,其動力性能及穩定性對高速加工起著關鍵的作用。
        高速主軸單元的類型主要有電主軸、氣動主軸、水動主軸等。不同類型的高速主軸單元輸出功率相差較大。
        目前,隨著電氣傳動技術(變頻調速技術、電動機矢量控制技術等)的迅速發展和日趨完善,高速數控機床主傳動系統的機械結構已得到極大的簡化,基本上取消了帶輪傳動和齒輪傳動。機床主軸由內裝式電動機直接驅動,從而把機床主傳動鏈的長度縮短為零,實現了機床的“零傳動”。這種主軸電動機與機床主軸“合二為一”的傳動結構形式,使主軸部件從機床的傳動系統和整體結構中相對獨立出來,因此可做成“主軸單元”,俗稱“電主軸”(ElectricSpindle,Motor Spindle)。由于當前電主軸主要采用的是交流高頻電動機,故也稱為“高頻主軸”(High FrequencySpindle)。由于沒有中間傳動環節,有時又稱它為“直接傳動主軸”(Direct Drive Spindle)。
        電主軸的優點
        電主軸具有結構緊湊、重量輕、慣性小、振動小、噪聲低、響應快等優點,而且轉速高、功率大,簡化機床設計,易于實現主軸定位,是高速主軸單元中的一種理想結構。
        電主軸軸承采用高速軸承技術,耐磨耐熱,壽命是傳統軸承的幾倍。
          產品特性
          高轉速、高精度、低噪音、內圈帶鎖口的結構更適合噴霧潤滑。
          主要用途
          數控機床 ●機電設備
          微型電機 ●壓力轉子
          步進電機
          電主軸是最近幾年在數控機床領域出現的將機床主軸與主軸電機融為一體的新技術電主軸是最近幾年在數控機床領域出現的將機床主軸與主軸電機融為一體的新技術,它與直線電機技術、高速刀具技術一起,將會把高速加工推向一個新時代。電主軸是一套組件,它包括電主軸本身及其附件:電主軸、高頻變頻裝置、油霧潤滑器、冷卻裝置、內置編碼器、換刀裝置。
          電主軸所融合的技術:
          高速軸承技術:電主軸通常采用復合陶瓷軸承,耐磨耐熱,壽命是傳統軸承的幾倍;有時也采用電磁懸浮軸承或靜壓軸承,內外圈不接觸,理論上壽命無限;
          高速電機技術:電主軸是電動機與主軸融合在一起的產物,電動機的轉子即為主軸的旋轉部分,理論上可以把電主軸看作一臺高速電動機。關鍵技術是高速度下的動平衡;
          潤滑:電主軸的潤滑一般采用定時定量油氣潤滑;也可以采用脂潤滑,但相應的速度要打折扣。所謂定時,就是每隔一定的時間間隔注一次油。所謂定量,就是通過一個叫定量閥的器件,精確地控制每次潤滑油的油量。而油氣潤滑,指的是潤滑油在壓縮空氣的攜帶下,被吹入陶瓷軸承。油量控制很重要,太少,起不到潤滑作用;太多,在軸承高速旋轉時會因油的阻力而發熱。
          冷卻裝置:為了盡快給高速運行的電主軸散熱,通常對電主軸的外壁通以循環冷卻劑,冷卻裝置的作用是保持冷卻劑的溫度。
          內置脈沖編碼器:為了實現自動換刀以及剛性攻螺紋,電主軸內置一脈沖編碼器,以實現準確的相角控制以及與進給的配合。
          自動換刀裝置:為了應用于加工中心,電主軸配備了自動換刀裝置,包括碟形簧、拉刀油缸等;
          高速刀具的裝卡方式:廣為熟悉的BT、ISO刀具,已被實踐證明不適合于高速加工。這種情況下出現了HSK、SKI等高速刀具。
          高頻變頻裝置: 要實現電主軸每分鐘幾萬甚至十幾萬轉的轉速,必須用一高頻變頻裝置來驅動電主軸的內置高速電動機,變頻器的輸出頻率必須達到上千或幾千赫茲。

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