




高速电主轴的特点:它具有高转速、高精密、噪声低、低温升、体积小、安装方便等特点,是现代数控机床主要的关键部件。它与早年应用于内圆磨床的内装式电机主轴的区别是采用了变频调速技术,主轴有较大的驱动功率和转矩,并有一系列主轴振动、轴承温升等参数的传感器及其检测控制系统。因此电主轴及驱动系统是一种技术含量很高的机电一体化产品,涉及机械、电机、驱动与控制、支承、润滑、材料热处理及振动等诸多领域,是一套相对***、完整的智能型功能部件。高速运转的电主轴的主轴形式是将主轴电机的定子、转子直接装入主轴组件的内部,即把高速电机置于精密主轴内部,电主轴的电机转子就是主轴,主轴的壳体就是电机的机座,实现了变频调速电机和主轴一体,电机直接驱动主轴,形成电主轴。电主轴取消了电机到主轴传动链中的齿轮、皮带等一切中间环节,动力源对主轴的直接传动,传动链长度为零,实现了机床主轴系统的“零传动”。高速主轴单元主要有高速电主轴,气动主轴和水动主轴。其中高速电主轴常见,高速电主轴单元是高速加工机场中关键的部件之一。4级,即在高转速时,由于残余动不平衡引起振动的速度大允许值为0。目前大多数电主轴结构都是把加工主轴与电机转轴做成一体,以实现零传动。同时电机外壳带有冷却系统,高速电主轴主要有带冷却系统的壳体,定子、转子、轴承等部分组成,工作时通过改变电流的频率来实现增减速度。

由于不平衡质量是以主轴的转速二次方影响主轴动态性能的,所以主轴的转速越高,主轴不平衡量引起的动态问题越严重。对于电主轴来说,由于电动机转子直接过盈固定在主轴上,增加了主轴的转动质量,使主轴的极限频率下降,因此超高速电主轴的动平衡精度应严格要求,一般应达到G1 ~ G0. 4 级( G = eω,e 为质量中心与回转中心之间的位移,即偏心量; ω 为角速度) 。对于这种等级的动平衡要求,采用常规的方法仅在装配前对主轴的每个零件分别进行动平衡是不够的,还需在装配后进行整体平衡,以确保主轴高速平稳运行。因此,高速电主轴技术在高速机床研究和发展中具有重要的意义,电主轴系统发热分析及控制措施在高速主轴系统中至关重要,是高速、高精度机床必须要考虑和解决的关键技术问题之一。
机械主轴部件系数控机床、加工中心等现代化工艺装备的主要功能部件之一。结构***,工艺精良,采用高精度、免维护持久润滑油脂轴承,装有自动松拉刀机构,主轴主要构件的表面经过硬化处理,同时对外露表面更增加防腐蚀及水气物质侵蚀之工艺,以获得美化外观保证精度的效果。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***出来,因此可做成“主轴单元”,俗称“电主轴”(ElectricSpindle,MotorSpindle)。机械主轴的特点:
高速度
采用高速、精密配对轴承,刚性或弹性预紧结构,可获得较高的转速,使刀具发挥出切削效果。
高精度
高精度的轴承加上高精度的零件制造足以保证7:24锥孔对于安装基面的径向跳动在0.005MM之内。
快速
能够以连续微调的方式改变速度,所以在整个加工过程中能即时控制切削速度,从而获得大的加工效率。
低噪音
经过动平衡试验,等级达到G1或G0.4(ISO1940-1),主轴在高速旋转情况下具有噪音小的优点。