电主轴的介绍 090404041009

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高精高速高效的机床功能部件——电主轴

高精高速高效的机床功能部件——电主轴

结构紧凑 、安装方便等优点。
电主 轴 的具 体 优 势体 现 在 以下 几点 :
使用不同精度级别的夹具 ,机床不但可以进行粗加
工 ,也 可 以进 行精 加 工 。
( )电主轴是 高精 主轴技术和高速 电动机的 1
结 合 体 ,使 机 床 省 去 了 齿 轮 和 皮 带 等 机 械 传 动 环
的角加 ( )速度 ,以实现主轴的瞬时升降速与准 减
确起 停 的 功 能 。
平。
高速加 工机床的厂家和关键零部件如高速电主轴和
高 速 数 控 系统 的 厂 家 ,且 均 已具 备 一 定 的 基 础 和 实 力。但针对 这一领域 的技 术特点和 发展现 状 ,
需要国家相关主管部 门出台相关的鼓励政策,进行 引导 ,只有这样 ,中国高速加工机床发展的瓶颈才 能被逐一快速解决 ,才能更快更好的服务于国内汽 车 、航空航天、模具等产业 ,提升这些产业的全球 竞争力。 MW ( 收稿 日期 :2 10 1 ) 0 18 9
节 ,使 机 床布 局 更 为 紧凑 合 理 ,同时 机 床 的噪 声可
以大 大 降低 。
( ) 电主 轴 采 用 高精 度 (4 )的 角接 触 球 2 P级 轴 承 ,使 电主 轴 的 输 出 精 度 最 高 达 到05 l .~ m, P 常规 电主 轴 要 求 主 轴 的 径 向 圆 跳 动 小 于 5Pm ,轴 向 窜 动 小 于 2 m。在 实 际生 产 中 ,根 据 工 况 选 择
的 高 速 电主 轴 相 对 国 内其 他厂 家 ,具 有转 速 高 、 回 转精 度高 、振 动 小 、温 升 小 、输 出扭 力大 ,从 而 得 到很 高 的 加 工效 率 和 加 工精 度 及 表 面加 工 质量 ,达 到 了 国外 同 类 产 品水 平 。另外 ,由于 其健 全 的 研 发 设 计 及验 证 体 系 、高 精 度 的制 造 能 力 成 熟 的 品质 控 制体 系 ,产 品 可 靠性 及 寿 命远 高 于 国 内 同类 产 品 水

什么是电主轴?电主轴和机械主轴优缺点对比

什么是电主轴?电主轴和机械主轴优缺点对比

什么是电主轴?电主轴和机械主轴优缺点对比电主轴电主轴是将机床主轴功能与电机功能从结构上融为一体的新型主轴部件,即将高速电机置于主轴部件内部,通过控制系统,使主轴获得所需的工作速度和扭矩,因而也被称为内装式电主轴。

电主轴是一套组件,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。

而电主轴本身就是直接将空心的电动机转子装在主轴上,定子通过冷却套固定在主轴箱体孔内,形成一个完整的主轴单元,通电后转子直接带动主轴运转。

电主轴省去了皮带、齿轮或联轴器的传动环节,实现了机床主轴系统的“零传动”,是数控机床传动系统的重大变革;它克服了传统机械主轴在高速下打滑、振动和噪声大、惯量大等缺点,有效改善了主轴高速情况下的整体性能,具有机械主轴不可替代的优越性。

第一,由于电主轴由内装式电机直接驱动,省去了中间变速和传动装置,具有结构紧凑、重量轻、噪声低、振动小和转动惯量小等特点,可实现很高的速度、加速度及定角度的快速启停,且动态精度和稳定性更好,可满足数控机床进行高速切削和精密加工的需要;由于没有中间传动环节的外力作用,电主轴工作时运行更加平稳,主轴轴承所承受的动负荷较小,延长了其精度寿命;利用交流变频和矢量控制技术,电主轴可在额定转速范围内实现无极变速,以适应机床工作时各种工况和负载变化的需要。

第二,电主轴的电机内藏式结构使其从机床的传动系统和整体结构中相对独立出来,形成一个功能相对完整的“主轴单元”,从而促进了机床结构的模块化。

电主轴厂商根据机床的用途、结构、性能参数等特征形成标准化、系列化的产品,供机床制造商选用,改变了传统机床厂商“大而全”的生产模式,缩短了机床的研发和生产周期,更加适应快速多变的市场环境。

此外,标准化、系列化的电主轴产品易于形成专业化、规模化的生产能力,从而促进制造成本的降低。

第三,某些高档数控机床,如并联运动机床、五面体加工中心、小孔和微孔加工机床等,由于加工工艺和加工对象的特殊性,其对主轴的转速、精度以及机床的结构都有特殊要求。

电主轴的工作原理

电主轴的工作原理

电主轴的工作原理电主轴是机床上的一种重要装置,用于加工工件时进行高速旋转,通常被用于车床、铣床、钻床等机床中。

电主轴可以提高工作效率和加工精度,是现代机械制造中不可或缺的一部分。

本文将从电主轴的工作原理、构成和性能几个方面来详细介绍电主轴的相关知识。

一、工作原理电主轴的工作原理基于电机的旋转运动,利用电机的动力来带动机床上的刀具进行高速旋转。

电主轴的构成主要由电机、轴承、主轴壳体、冷却系统以及传动系统组成。

电机作为电主轴的动力源,通常采用直流电机或交流电机,其带动主轴壳体与主轴进行旋转。

轴承作为主轴的支撑装置,能够承受主轴的径向和轴向负载,使得主轴在高速旋转时不会发生轴承摩擦、振动等毛病。

主轴壳体是电主轴的主要部分之一,可以起到固定轴承、保护主轴和机床的作用。

主轴壳体的材质通常使用优质铸铁或铸钢、铝合金等。

冷却系统主要用来降低电主轴温度,主要包括内冷却和外冷却。

冷却水能在高速旋转时有效的降低电主轴的温度,提高机床的生产效率。

传动系统是电主轴运转的重要部分之一,通常由齿轮传动、同步传动、传动带传动等几种。

齿轮传动是一种传动方式,其结构简单、可靠性高、传动精度高,因此在数控机床中最常用。

同步传动是电主轴开发较晚的传动方式,优点是转矩大、效率高、振动小,但同时成本也高;传动带传动则是将电主轴带转附加在主动装置(如变速器)上,结构简单、精度较高。

二、电主轴的构成电主轴主要由电机、轴承、主轴壳体、传动装置、冷却系统、电气控制系统等几部分组成,其中电机是电主轴的最核心部分,它利用电能将机床切削刀具旋转起来。

电机通常使用交流电机或直流电机。

其中交流电机由于功率较小,多用于中小型加工机床的电主轴上;而直流电机由于功率较大、可调速范围广,通常用于大型加工机床上。

轴承是电主轴的支撑部分,它承受主轴的重量和旋转产生的离心力,是保证电主轴稳定运转的重要部分。

轴承的动力性能与材料决定了电主轴的运转速度和加工精度。

为保证电主轴低温低振动的运转状态,轴承数量通常有两个以上。

电主轴资料整理

电主轴资料整理

金属切削机床电主轴资料总结报告2016.5目录一、电主轴简介 (3)二、电主轴的性能 (3)1.电主轴的静态特性 (3)2.电主轴的动态特性 (4)三、电主轴的润滑,冷却方式 (4)1.液体冷却 (4)2.空气强制冷却 (5)四、电主轴的振动问题 (5)五、电主轴的支撑方式 (6)六、参考文献 (6)一、电主轴简介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”。

电主轴的主要特点如下:(1)电主轴系统减少了高精密齿轮等关键零件,消除了齿轮传动误差。

(2)减少了主轴的振动,减小了噪声,提高了主轴的回转精度。

(3)用交流变频调速和矢量控制,输出功率大,调速范围宽,功率一扭矩特性好。

(4)机械结构简单,转动惯量小,快速响应性好,能实现很高的速度和加速度及定角度的快速准停。

二、电主轴的性能1.电主轴的静态特性电主轴的静刚度简称主轴刚度,是机床主轴系统重要的性能指标,它反映主轴单元抵抗静态外载荷的能力,与负荷能力及抗振性密切相关。

主轴单元的弯曲刚度足,定义为使主轴前端产生单位径向位移d时,在位移方向所需施加的力f,轴单元的轴向刚度,定义为使主轴轴向产生单位位移时,在轴向所需施加的力。

一般情况,弯曲刚度远比轴向刚度重要,是衡量主轴单元刚度的重要指标,通常用来代指主轴的刚度。

它与主轴单元的悬伸量、跨距、几何尺寸、主轴材料的物理性能及轴承刚度有关。

2.电主轴的动态特性机床的主轴一轴承系统的动态特性在很大程度上决定了机床的加工质量和切削能力。

当切削过程中出现较大的振动时,会使刀具出现剧烈的磨耗或破损,也会增加主轴轴承和机床导轨承受的动态载荷,从而降低其寿命和精度保持性。

电主轴

电主轴

• •
• • •
5、我国数控机床用电主轴技术与国 际先进国家之间的差距
• • • • • (1)在电主轴的低速大扭矩方面,国外产品低速段的输出扭矩最大可以达到300Nm以 上,而我国目前紧限于100Nm以内。 (2)在高速方面,国外用于加工中心等数控机床用主轴的转速已经达到了75000r/min, 而我国则多在15000r/min以下。 (3)在电主轴的轴承润滑方面,国外已普遍采用油气润滑方法,而我国现在仍然普遍 采用油脂润滑。 (4)在其它与电主轴相关的配套技术方面,如主轴电机矢量控制和交流伺服控制技术、 精确定向(准停)技术、快速起动与停止技术、HSC刀柄制造与应用技术等,仍然不 够成熟,或不能满足实际需要。 (5)在产品品种、数量及制造规模方面,尽管已经有洛阳轴承研究所等数家专业研究、 制造电主轴的企业,但仍然以磨用电主轴为主,在数控机床用电主轴发面,则处于小 量开发试制阶段,还没有形成系列化、专业化和规模化生产,远远不能满足国内市场 日益增长的需要,还不具备与国外产品相抗衡的能力。 数控机床用高速精密电主轴是高速数控设备的首选功能部件,但目前仍处于研制与推 广应用阶段,成为影响数控机床向高性能、高水平、高速度、高精度方向发展的主要 制约因素,需要有关方面的共同努力及国家相关产业政策的有力支持,只有在各功能 部件高水平发展的基础上,我国数控机床的整体水平才能得以提高,才能在加入WTO 之后,我国的机床行业具备与国外相抗衡的能力。

2、电主轴的优点
• 传统机床主轴是由电机通过中间的传动、变速装置(如皮带、齿轮、 联轴节等)带动主轴旋转而进行工作的,这样的主轴称为分离式主轴, 与此相比,电主轴具有如下优点: • 1)主轴由内装式电机直接驱动,省去了皮带、齿轮、联轴节等中间 传动、变速机构或连接零件,具利用交流变频技术,电主轴可以在额定转速范围内实现无级变速, 以适应机床各种工况和负载变化的需要。 • 3)利用电机矢量控制、伺服控制等技术,不仅可以满足机床强力切 削时低速大扭矩的要求,还可以实现准确的C轴定位及传动的功能, 适应对C轴功能有较高要求的车削、镗铣等加工中心及其它数控机床 的需要。 • 4)与其它形式的主轴相比,电主轴更易于实现高速化,其动态精度 和动态稳定性更好。 • 5)由于没有中间传动环节的外力作用,主轴运行更加平衡,没有冲 击,使得主轴轴承的寿命相应得到了延长。

电主轴技术讲座第二讲电主轴的基本参数与结构_一_

电主轴技术讲座第二讲电主轴的基本参数与结构_一_

电主轴技术讲座第二讲电主轴的基本参数与结构_一_电主轴(Electrospindle)是一种将电能转换为机械能的装置,常用于数控机床、加工中心等设备中。

本讲座将介绍电主轴的基本参数与结构。

一、电主轴的基本参数2. 功率(Power):电主轴的功率是指单位时间内产生的机械功率,单位为千瓦(kW)。

功率的选择要根据切削力和材料的硬度等因素来确定,一般在2-50kW之间。

3. 扭矩(Torque):电主轴的扭矩是指主轴承受的力矩大小,单位为牛顿米(Nm)。

扭矩的大小直接影响主轴的加工能力和稳定性,一般在2-500Nm之间。

4. 刚度(Stiffness):电主轴的刚度是指主轴的抗弯、抗扭能力,也是主轴受力时的变形量。

刚度的高低决定了电主轴的动态性能和稳定性。

二、电主轴的结构电主轴的结构主要包括电机、轴承、刀具接口等部分。

1. 电机(Motor):电主轴的电机一般采用交流电机或直流电机,根据需要可选择不同类型和功率的电机。

电机通过电能转换为机械能,驱动主轴旋转。

2. 轴承(Bearing):电主轴的轴承用于支撑和定位主轴,承受主轴的径向和轴向力。

轴承的选用要考虑到主轴的转速、扭矩和刚度等参数,常用的轴承类型有深沟球轴承、角接触球轴承等。

3. 刀具接口(Tool Interface):电主轴的刀具接口用于安装不同类型和规格的切削工具,包括刀柄、刀具夹持装置等。

刀具接口的选择要匹配主轴的规格和电机的功率,以确保切削工具的安全可靠。

三、电主轴的工作原理电主轴的工作原理是利用电能将电机旋转起来,并通过轴承将旋转的力传递给刀具,实现切削加工的效果。

其工作过程一般可分为以下几个步骤:1.电能输入:将电能输入到电机中,通过电机的换能作用将电能转换为机械能。

2.主轴旋转:电机的转子开始旋转,通过电机的驱动将力矩传递给主轴。

3.轴承支撑:轴承将主轴支撑,防止主轴在高速旋转时产生过大的振动和变形。

4.刀具安装:将切削工具安装在刀具接口上,用于进行切削加工。

高速电主轴


目前,国内外各著名机床制造商在高速 数控机床中广泛采用电主轴结构,特别是 在复合加工机床、多轴联动、多面体加工 机床和并联机床中。
工作原理
电主轴就是直接将空心的电动机转子 装在主轴上,定子通过冷却套固定在主 轴箱体孔内,形成一个完整的主轴单元, 通电后转子直接带动主轴运转。
结构
电主轴由主轴及主轴箱本体、 电主轴由主轴及主轴箱本体、内置式 的交流伺服电机、辅助装置、检测装置组成。 的交流伺服电机、辅助装置、检测装置组成。 主轴的变速有主轴驱动模块控制, 主轴的变速有主轴驱动模块控制,而 主轴单元内的温升由冷却装置控制。 主轴单元内的松刀油缸, 后面装有测速、测角位移编码器,松刀油缸, 旋转接头;全段的内锥孔和端面用于安装刀具, 旋转接头;全段的内锥孔和端面用于安装刀具, 刀具夹爪;中间有刀具拉杆,刀具夹紧弹簧。 刀具夹爪;中间有刀具拉杆,刀具夹紧弹簧。
发展趋势
(1) 向高速大功率和低速大转矩方向发展 向高精度、 (2) 向高精度、高刚度方向发展 (3) 向精确定向(准停)方向发展 向精确定向(准停) 向快速起、 (4) 向快速起、停方向发展 (5) 向超高速方向发展 (6) 向标准化方向发展
自动换刀机构原理
电主轴自动换刀机构的组成
由刀具夹紧部分和松刀部分组成。 刀具夹紧部分主要由拉刀爪、拉杆、碟 形弹簧等组成,这一部分随主轴一起旋转。 松刀部分主要通过气缸来实现,气动装 置提供动力,实现夹紧和放松刀柄的动作。
电主轴
机械与精密仪器工程学院 李博
内容
电主轴简介概述 自动换刀机构原理 电主轴动画制作流程 总结
电主轴简介概述
概述
电主轴是高速数控加工机床的“ 电主轴是高速数控加工机床的“心脏部 件”。 由于高速加工不但可以大幅度提高加工 效率,而且还可以显著提高工件的加工质 量,所以其应用领域非常广泛,特别是在 航空航天、汽车和模具等制造业中。于是, 具有高速加工能力的数控机床已成为市场 新宠。

电主轴的应用场景

电主轴的应用场景
(原创实用版)
目录
1.电主轴的定义和重要性
2.电主轴的应用场景概述
3.电主轴在各种加工领域的应用实例
4.电主轴的优势和未来发展趋势
正文
【电主轴的定义和重要性】
电主轴是一种将电能转化为机械能的装置,通过电机驱动,实现对旋转设备的控制。

电主轴在工业生产中具有举足轻重的地位,因为它可以提供高精度、高效率和高稳定性的旋转动力,对于提高加工精度和生产效率具有重要意义。

【电主轴的应用场景概述】
电主轴广泛应用于各种加工领域,如金属切削、磨削、钻孔、镗孔等。

在这些领域,电主轴通常与数控机床、加工中心等设备配套使用,实现对工件的高精度加工。

此外,电主轴还可应用于高速列车、航空航天等高端制造领域。

【电主轴在各种加工领域的应用实例】
1.金属切削:在金属切削机床上,电主轴为刀具提供稳定的旋转动力,实现对金属材料的快速、精确切割。

2.磨削:在磨削机床上,电主轴带动砂轮或砂带进行高速旋转,实现对工件的精确磨削。

3.钻孔:在钻孔机床上,电主轴驱动钻头进行高速旋转,实现对工件
的精确钻孔。

4.镗孔:在镗孔机床上,电主轴带动镗刀进行高速旋转,实现对工件的内孔镗削。

【电主轴的优势和未来发展趋势】
电主轴具有以下优势:
1.高精度:电主轴采用精密轴承和润滑系统,能够实现高精度的旋转运动。

2.高效率:电主轴具有较高的转速和扭矩,能够提高加工效率。

3.高稳定性:电主轴采用闭环控制系统,能够实现对旋转速度和位置的精确控制,提高加工稳定性。

1.电主轴

电主轴概述迅速发展和日趋完善,高速数控机床主传动系统的机械结构已得到极大的简化,基本上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)。

由于当前电主轴主要采用的是交流高频电动机,故也称为“高频主轴”(High FrequencySpindle)。

由于没有中间传动环节,有时又称它为“直接传动主轴”(Direct Drive Spindle)。

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。

产品特性高转速、高精度、低噪音、内圈带锁口的结构更适合喷雾润滑。

主要用途数控机床●机电设备微型电机●压力转子电主轴所融合的技术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。

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;润滑电主轴的润滑一般采用定时定量油气润滑;也可以采用脂润滑,但相应的速度要打折扣。

电主轴的工作原理、典型结构及优点

电主轴的工作原理、典型结构及优点打印引用发布时间:2010-04-25电主轴是高速数控加工机床的“心脏部件”,本文介绍了电主轴的工作原理、典型结构,阐述了电主轴的关键技术,总结了其发展趋势.1、概述由于高速加工不但可以大幅度提高加工效率,而且还可以显著提高工件的加工质量,所以其应用领域非常广泛,特别是在航空航天、汽车和模具等制造业中。

于是,具有高速加工能力的数控机床已成为市场新宠。

目前,国内外各著名机床制造商在高速数控机床中广泛采用电主轴结构,特别是在复合加工机床、多轴联动、多面体加工机床和并联机床中。

电主轴是高速数控加工机床的“心脏部件”,其性能指标直接决定机床的水平,它是机床实现高速加工的前提和基本条件。

2、电主轴的工作原理、典型结构及优点2.1 电主轴的工作原理电主轴就是直接将空心的电动机转子装在主轴上,定子通过冷却套固定在主轴箱体孔内,形成一个完整的主轴单元,通电后转子直接带动主轴运转。

2.2电主轴的典型结构电主轴单元典型的结构布局方式是电机置于主轴前、后轴承之间(如图所示),其优点是主轴单元的轴向尺寸较短,主轴刚度大,功率大,较适合于大、中型高速数控机床;其不足是在封闭的主轴箱体内电机的自然散热条件差,温升比较高。

1主轴箱体 2冷却套 3冷却水进口 4定子 5转子 6套筒7冷却水出口 8转轴 9反馈装置 10主轴前轴承 11主轴后轴承2.3电主轴的优点电主轴省去了带轮或齿轮传动,实现了机床的“零传动”,提高了传动效率。

电主轴的刚性好、回转精度高、快速响应性好,能够实现极高的转速和加、减速度及定角度的快速准停(C轴控制),调速范围宽。

3、电主轴的关键技术“电主轴”的概念不应简单理解为只是一根主轴套筒,而应该是一套组件,包括:定子、转子、轴承、高速变频装置、润滑装置、冷却装置等。

因此电主轴是高速轴承技术、润滑技术、冷却技术、动平衡技术、精密制造与装配技术以及电机高速驱动等技术的综合运用。

3.1电主轴的高速轴承技术实现电主轴高速化精密化的关键是高速精密轴承的应用。

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电主轴的介绍
1.概括:高速数控机床(CNC)是装备制造业的技术基础和发展方向之一,是装备制造业的战略性产业。

高速数控机床的工作性能,首先取决于高速主轴的性能。

数控机床高速电主轴单元影响加工系统的精度、稳定性及应用范围,其动力性能及稳定性对高速加工起着关键的作用。

高速主轴单元的类型主要有电主轴、气动主轴、水动主轴等。

不同类型的高速主轴单元输出功率相差较大。

2.电主轴的结构: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。

3. 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。

4.电主轴的融合技术:
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。

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;
润滑
电主轴的润滑一般采用定时定量油气润滑;也可以采用脂润滑,但相应的速度要打折扣。

所谓定时,就是每隔一定的时间间隔注一次油。

所谓定量,就是通过一个叫定量阀的器件,精确地控制每次润滑油的油量。

而油气润滑,指的是润滑油在压缩空气的携带下,被吹入陶瓷轴承。

油量控制很重要,太少,起不到润滑作用;太多,在轴承高速旋转时会因油的阻力而发热。

冷却装置
为了尽快给高速运行的电主轴散热,通常对电主轴的外壁通以循环,冷却装置的作用是保持冷却剂的温度。

高速刀具的装卡方式
广为熟悉的BT、ISO刀具,已被实践证明不适合于高速加工。

这种情况下出现了HSK、SKI等高速刀具。

高频变频装置
要实现电主轴每分钟几万甚至十几万转的转速,必须用一高频变频装置来驱动电主轴的内置高速电动机,变频器的输出频率必须达到上千或几千赫兹。

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电主轴的运动控制
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。

矢量控制技术模仿直流电动机的控制,以转子磁场定向,用矢量变换的方法来实现驱动和控制,具有良好的动态性能。

矢量控制驱动器在刚启动时具有很大的转矩值,加之电主轴本身结构简单,惯性很小,故启动加速度大,可以实现启动后瞬时达到允许极限速度。

这种驱动器又有开环和闭环两种,后者可以实现位置和速度的反馈,不仅具有更好的动态性能,还可以实现C轴功能;而前者动态性能稍差,也不具备C轴功能,但价格较为便宜。

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。

5.电主轴的发展趋势:随着机床技术、高速切削技术的发展和实际应用的需要,对机床电主轴的性能也提出了越来越高的要求,
这些公司生产的电主轴较之国内生产的有以下几个特点:①功率大、转速高。

②采用高速、高刚度轴承。

国外高速精密主轴上采用高速、高刚度轴承,主要有陶瓷轴承和液体动静压轴承,特殊场合采用空气润滑轴承和磁悬浮轴承。

③精密加工与精密装配工艺水平高。

④配套控制系统水平高。

这些控制系统包括转子自动平衡系统、轴承油气润滑与精密控制系统、定转子冷却温度精密控制系统、主轴变形温度补偿精密控制系统等。

并在此基础之上,这些外国厂家如美国、日本、德国、意大利和瑞士等工业发达国家已生产了多种商品化高速机床。

如瑞士米克朗公司,就是世界上著名的精密机床制造商。

它生产的机床配备最高达60000r/min的高速电主轴版权所有,可以满足不同的切削要求,所有的电主轴均装有恒温冷却水套对主轴电机和轴承进行冷却,并通过高压油雾对复合陶轴承进行润滑。

所有的电主轴均采用矢量控制技术,可以在低转速时输出大扭矩。

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