精密电主轴PPT课件
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电主轴
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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。
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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。
电主轴内部各系统简介ppt课件
第三章
驱动系统
定子铁心
定子铁心是三相异步电动机磁路 的一部分。其槽中嵌放定子绕组。
由于旋转磁场相对于定子铁心以 同步转速旋转，所以铁心中的磁通是 交变的，为减小由于旋转磁场在定子 铁心中引起的涡流和磁滞损耗，定子 铁心通常采用导磁性能较好的厚度为 0.35~0.5mm表面涂有绝缘漆的硅钢 片叠装而成。为了嵌放定子绕组，硅 钢片的内圆表面冲有均匀分布的槽。
— 多元轴系技术实验室—
电主轴简介
张国烨 2015/11/30
Start 目 录
ห้องสมุดไป่ตู้电主轴
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电主轴种类 换刀机构 驱动系统 支承系统 润滑系统 冷却系统
Start 序 言
电主轴简介
机床主轴根据驱动方式分为机械主轴和电主轴。机械主轴是 外置的电动机通过皮带或联轴器驱动主轴旋转；电主轴是由内 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”，由于没有中间传动环节，有时又称它为 “直接传动主轴”。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。
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第三章
驱动系统
变频器
变频器是应用变频技术与微 电子技术，通过改变电机工作电 源频率方式来控制交流电动机的 电力控制设备。变频器主要由整 流（交流变直流）、滤波、逆变 （直流变交流）、制动单元、驱 动单元、检测单元微处理单元等 组成。变频器靠内部IGBT的开断 来调整输出电源的电压和频率， 根据电机的实际需要来提供其所 需要的电源电压，进而达到节能、 调速的目的。
第一章
电主轴分类
主轴PPT课件
• §3-1 数控机床的总体布局
• 一、影响数控机床总体布局的工艺因素 • 二、运动的分配与相应的部件布置 • 三、数控机床总体布局应注意的问题
• §3-2 对主传动系统的要求 • §3-3 主运动有级变速系统的设计 • §3-4 主运动无级变速系统的设计 • §3-5 主轴组件
• (二) 工件系统一个直线和一个回转运动，刀 具系统一个直线两个回转运动
• 单柱卧式镗床式布局：
• 优点： • 工件系统刚性好，比较稳固； • 可以实现工件设计基准与安装基
准重合。
• 缺点： • 刀具系统刚度差； • 立柱要加高，Ｙ坐标的跟踪速度要增大； • 加工、装配、调试等都比较困难。
• 第三章 数控机床的总体布局与主运 动部件
• 2. 减少机床的热变形 • 热变形：因发热而造成的温差，使机床各部
件在形状和位置上产生的(不同程度的)畸变。 • 3. 减少运动件的摩擦和消除传动间隙
• 4. 提高机床的寿命和精度保持性(耐磨性)
• 精度保持性：机床长期保持原始制造精 度的能力。
• 5. 减少辅助时间，改善操作性
• 第三章 数控机床的总体布局与主运 动部件
运动，即可描绘出空间曲面。一般用球头铣 刀加工。 • 需要补偿调整，使程序编制趋于复杂； • 生产率较低，表面粗糙度高； • 刀具制造和刃磨均不方便。
• 在加工面积较大的情况下， 这种方案也不采用。
• 若用端铣刀加工，生产率较高，表面粗糙度 也较低；
• 需增加两个摆角坐标，以保证铣刀轴线处处 与被加工表面的法线重合，故机床必须具备 五个坐标运动。
•
运动分配决定了部件的布置。与下列因
素有关：
• 运动数目：决定于工件表面的形成运动
• 运动性质
• 一、影响数控机床总体布局的工艺因素 • 二、运动的分配与相应的部件布置 • 三、数控机床总体布局应注意的问题
• §3-2 对主传动系统的要求 • §3-3 主运动有级变速系统的设计 • §3-4 主运动无级变速系统的设计 • §3-5 主轴组件
• (二) 工件系统一个直线和一个回转运动，刀 具系统一个直线两个回转运动
• 单柱卧式镗床式布局：
• 优点： • 工件系统刚性好，比较稳固； • 可以实现工件设计基准与安装基
准重合。
• 缺点： • 刀具系统刚度差； • 立柱要加高，Ｙ坐标的跟踪速度要增大； • 加工、装配、调试等都比较困难。
• 第三章 数控机床的总体布局与主运 动部件
• 2. 减少机床的热变形 • 热变形：因发热而造成的温差，使机床各部
件在形状和位置上产生的(不同程度的)畸变。 • 3. 减少运动件的摩擦和消除传动间隙
• 4. 提高机床的寿命和精度保持性(耐磨性)
• 精度保持性：机床长期保持原始制造精 度的能力。
• 5. 减少辅助时间，改善操作性
• 第三章 数控机床的总体布局与主运 动部件
运动，即可描绘出空间曲面。一般用球头铣 刀加工。 • 需要补偿调整，使程序编制趋于复杂； • 生产率较低，表面粗糙度高； • 刀具制造和刃磨均不方便。
• 在加工面积较大的情况下， 这种方案也不采用。
• 若用端铣刀加工，生产率较高，表面粗糙度 也较低；
• 需增加两个摆角坐标，以保证铣刀轴线处处 与被加工表面的法线重合，故机床必须具备 五个坐标运动。
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运动分配决定了部件的布置。与下列因
素有关：
• 运动数目：决定于工件表面的形成运动
• 运动性质
数控机床电主轴单元技术.ppt
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。
电主轴技术的发展趋势主要表现在以下几个方面：
关键技术： 1、动静压轴承层流、紊流流体惯性的计算算法的研究。 2、动静压轴承油腔结构的研究。 3、轴承闻声及变形控制技术的研究 4、润滑截止的研究。
轴承技术
陶瓷球轴承
优点
1、陶瓷的密度比轴承钢的密度低。同等条件下，离心力降低可以延 长高速轴承的寿命
2、陶瓷材料在高温条件下。强度和硬度保持不变。因而在高温条 件下可取代金属轴承材料。
3、陶瓷轴承的热膨胀系数低。
4、陶瓷材料的热润滑性好，有利于降低滚动体和套圈滚到的摩擦力。
缺点
制造困难，造价较高。
轴承技术
轴承动力学分析
滚动体所受的离心力和陀螺力矩 滚动体的离心力
滚动轴承的破坏形式主要有：疲劳破坏、磨损、塑形压痕、 烧伤和润滑失效等形式。 刚轴承的破坏：主要是接触疲劳脱落。 陶瓷球轴承的破坏主要是轴承钢套圈的接触疲劳脱落。
电主轴原理与结构
1. 1. 1 轴 壳 轴壳是高速电主轴的主要部件. 轴壳的尺寸精度和位置精度直 接影响主轴的综合精度. 通常将轴承座孔直接设计在轴壳上. 电 主轴为加装电机定子,必须开放一端. 大型或特种电主轴,可将轴 壳两端均设计成开放型. 1. 1. 2 转 轴 转轴是高速电主轴的主要回转主体. 它的制造精度直接影响电 主轴的最终精度. 必须对转轴进行严格动平衡测试. 部分安装在 转轴上的零件也应随转轴一起进行动平衡测试. 1. 1. 3 轴 承 高速电主轴的核心支承部件是高速精密轴承. 因电主轴的最高 转速取决于轴承的大小、布置和润滑方法,所以这种轴承必须 具有高速性能好、动负荷承载能力高、润滑性能好、发热量小 的优点 1. 1. 4定子与转子 高速电主轴的定子由具有高导磁率的优质矽钢片迭压而成. 转 子是中频电机的旋转部分,它的功能是将定子的电磁场能量转 换成机械能. 转子由转子铁芯、鼠笼、转轴三部分组成.
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。
电主轴技术的发展趋势主要表现在以下几个方面：
关键技术： 1、动静压轴承层流、紊流流体惯性的计算算法的研究。 2、动静压轴承油腔结构的研究。 3、轴承闻声及变形控制技术的研究 4、润滑截止的研究。
轴承技术
陶瓷球轴承
优点
1、陶瓷的密度比轴承钢的密度低。同等条件下，离心力降低可以延 长高速轴承的寿命
2、陶瓷材料在高温条件下。强度和硬度保持不变。因而在高温条 件下可取代金属轴承材料。
3、陶瓷轴承的热膨胀系数低。
4、陶瓷材料的热润滑性好，有利于降低滚动体和套圈滚到的摩擦力。
缺点
制造困难，造价较高。
轴承技术
轴承动力学分析
滚动体所受的离心力和陀螺力矩 滚动体的离心力
滚动轴承的破坏形式主要有：疲劳破坏、磨损、塑形压痕、 烧伤和润滑失效等形式。 刚轴承的破坏：主要是接触疲劳脱落。 陶瓷球轴承的破坏主要是轴承钢套圈的接触疲劳脱落。
电主轴原理与结构
1. 1. 1 轴 壳 轴壳是高速电主轴的主要部件. 轴壳的尺寸精度和位置精度直 接影响主轴的综合精度. 通常将轴承座孔直接设计在轴壳上. 电 主轴为加装电机定子,必须开放一端. 大型或特种电主轴,可将轴 壳两端均设计成开放型. 1. 1. 2 转 轴 转轴是高速电主轴的主要回转主体. 它的制造精度直接影响电 主轴的最终精度. 必须对转轴进行严格动平衡测试. 部分安装在 转轴上的零件也应随转轴一起进行动平衡测试. 1. 1. 3 轴 承 高速电主轴的核心支承部件是高速精密轴承. 因电主轴的最高 转速取决于轴承的大小、布置和润滑方法,所以这种轴承必须 具有高速性能好、动负荷承载能力高、润滑性能好、发热量小 的优点 1. 1. 4定子与转子 高速电主轴的定子由具有高导磁率的优质矽钢片迭压而成. 转 子是中频电机的旋转部分,它的功能是将定子的电磁场能量转 换成机械能. 转子由转子铁芯、鼠笼、转轴三部分组成.
电主轴
试从制造技术的发展历史、现状和趋势等方面说明电主轴、直线电机、力矩电机、滚珠丝杠的工作原理和应用范围。
电主轴：工作原理：高速电主轴电机的绕组相位互差120°, 通以三相交流电后, 三相绕组各自形成一个正弦交变磁场, 磁场转速就是电主轴的同步转速。
异步电动机的同步转速n 由输入电机定子绕组电流的频率f 和电机定子的极对数P 决定( n = 60f / P) 。
电主轴就是利用变换输入电动机定子绕组的电流的频率和激磁电压来获得各种转速。
改变电主轴输入电流的相序, 便可改变电主轴的旋转方向。
应用范围：电主轴已应用于高速精密磨削，铣削、雕刻和难加工材料的微小孔钻削及抛光等。
在食品工业的固体饮料，染化行业的染料，医药工业的药品等粉状和粒状物质均需用高速离心干燥技术来生产,而高速离心干燥设备也需要高速电主轴。
高速拉伸电主轴的应用也促进了我国有色管材精密冷成型技术的发展。
高精度硅片切割机用电主轴,促进了电子工业的设备更新和进步。
还可利用高速电主轴的优良性能,还可以开发多种高性能试验机。
发展历史： 20世纪60年代, 主要用于零件内表面磨削, 这种电主轴的功率低, 刚度小；到80年代, 随着高速主轴轴承的开发成功，高速电主轴也产生, 广泛应用于各种内圆磨床和各个机械制造领域；在90年代以后由磨用电主轴转向铣用电主轴, 它不仅能加工各种形体复杂的模具，而且开发了用于木工机械用的风冷式高速铁用电主轴, 推动了高速电主轴在铁削中的应用。
并逐渐将电主轴技术应用于加工中心，数控铣床等高档数控机床。
发展现状：目前国内生产的磨削用电主轴的转速在15O00Or/min以内。
加工中心用电主轴的转速最高3000Or/m in，转矩达2OONm 的加工中心用电主轴转速只有4000r/min。
车削用电主轴最高转速可达12000r/min，最大功率只有llkw。
我国生产的电主轴主要以油脂润滑和油雾润滑为主.国外的电主轴有美国福特公司和Ingersoll公司联合推出的HVM8OO卧式加工中心的大功率电主轴最高转速达150O0r/min,由静止升至最高转速仅需15s。
电主轴的装调与维修27页PPT
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1、最灵繁的人也看不见自己的背脊。——非洲 2、最困难的事情就是认识自己。——希腊 3、有勇气承担命运这才是英雄好汉。——黑塞 4、与肝胆人共事，无字句处读书。——周恩来 5、阅读使人充实，会谈使人敏捷，写作使人精确。——培根
文 家 。汉 族 ，东 晋 浔阳 柴桑 人 （今 江西 九江 ） 。曾 做过 几 年小 官， 后辞 官 回家 ，从 此 隐居 ，田 园生 活 是陶 渊明 诗 的主 要题 材， 相 关作 品有 《饮 酒 》 、 《 归 园 田 居 》 、 《 桃花 源 记 》 、 《 五 柳先 生 传 》 、 《 归 去来 兮 辞 》 等 。
电主轴的装调与维修
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高
风
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7、翩翩新 来燕，双双入我庐 ，先巢故尚在，相 将还旧居。
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9、 陶渊 明（ 约 365年 —427年 ），字 元亮， （又 一说名 潜，字 渊明 ）号五 柳先生 ，私 谥“靖 节”， 东晋 末期南 朝宋初 期诗 人、文 学家、 辞赋 家、散
第四章精密和超精密加工的机床设备ppt课件
经营者提供商品或者服务有欺诈行为 的，应 当按照 消费者 的要求 增加赔 偿其受 到的损 失，增 加赔偿 的金额 为消费 者购买 商品的 价款或 接受服 务的费 用
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美国Pneumo公司的MSG-325超精密车床
采用T形布局，主轴箱下有导轨作z向运动，刀架溜 板作x向运动。机床空气主轴的径向圆跳动和轴向跳动 均≤0.05μm。床身溜板用花岗岩制造，导轨为气浮导 轨；机床用滚珠丝杠和分辨率为0.01μm的双坐标精密 数控系统驱动，用HP5501A双频激光干涉仪精密检测 位移。使用精密的圆弧刃金刚石刀具加工非球曲面的反 射镜，可达到很高的形状精度和很小的表面粗糙度。
也是世界公认技术水平最高、精度最高的大 型金刚石超精密车床之一。
经营者提供商品或者服务有欺诈行为 的，应 当按照 消费者 的要求 增加赔 偿其受 到的损 失，增 加赔偿 的金额 为消费 者购买 商品的 价款或 接受服 务的费 用
OAGM 2500大型超精密机床
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1991年由英国CUPE公司和SERC 公司联合研制。用于精密磨削和坐 标测量X射线天体望远镜的大型曲 面反射镜，最大加工尺寸 2500mm×2500mm×610mm ， φ2500mm高精度回转工作台。
经营者提供商品或者服务有欺诈行为 的，应 当按照 消费者 的要求 增加赔 偿其受 到的损 失，增 加赔偿 的金额 为消费 者购买 商品的 价款或 接受服 务的费 用
我国金刚石超精密机床
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经营者提供商品或者服务有欺诈行为 的，应 当按照 消费者 的要求 增加赔 偿其受 到的损 失，增 加赔偿 的金额 为消费 者购买 商品的 价款或 接受服 务的费 用
经营者提供商品或者服务有欺诈行为 的，应 当按照 消费者 的要求 增加赔 偿其受 到的损 失，增 加赔偿 的金额 为消费 者购买 商品的 价款或 接受服 务的费 用
电主轴
• 确定冷却装置 电机的定子直接安装在壳体内,这种结构 对电机的散热极其不利,而靠联轴节联接 主轴与电机的直接驱动方式和皮带(或齿 轮) 传动结构则相对有利于电机散热；同 时,主轴前轴承温升的大小直接影响到主 轴的几何精度和定位精度。对这两方面 热源必须采取强制冷却措施。
Copyright by IAMT 2008
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电主轴的结构设计 及工艺要点
• 热处理 主轴材料可选为20CrMnTi 或38CrMoAl , 为保证主轴的刚性和耐磨性,须对主轴进 行热处理。 • 动平衡（离线、在线） 1）保证空心转子的内外圆同轴度及主轴锥 孔对支承轴颈的径向圆跳动（<1um）。 2）提高回转类零件尤其是转子、轴承隔套
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电主轴的关键技术
IAMT of Xi’an Jiaotong University
• 电机 电机是电主轴的核心,正确设计电机的电 磁参数是十分重要的。其次,电机的机械 特性电气特性,需要和高速加工相适应， 满足机床在宽调速度范围内对功率和扭 矩的要求。 • 支承轴承的制造和选配 • 冷却系统
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电主轴的结构设计 及工艺要点
IAMT of Xi’an Jiaotong University
• 设计刀具夹紧装置 加工中心利用液压装置进行放松刀柄,利 用蝶形弹簧夹紧。刀杆、刀柄、蝶簧及 液压活塞杆类似普通加工中心的设计。
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Hale Waihona Puke 概述• 电主轴是高速、高精度加工的必 然产物 • 高速机床的核心功能部件，决定 了机床的发展水平，是高速加工 的战略关键 • 电主轴与功能部件、模块的关系 • 研发水平（国外、国内）
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电主轴的故障分析
使用原因
• 1）电机冷却不够充分，冷却系统流量偏小，水箱过小，冷却水管堵 塞。
• 2）主轴与电源匹配、电源供给的三相中频电压过高。 • 3）配用的三相静止变频电源输出波形差，高次谐波含量过高。 • 4）电主轴长时间超载、超负荷、超速运行。 • 5）由于操作不慎造成撞车、闷车事故，主轴及轴承受损。
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电主轴的故障分析
电主轴温升过高
油雾型电主轴外壳最热点温升超过25℃，油脂型电主轴外壳最热点 温升超过 30 ℃应视作异常。 造成主轴温升过高的原因很多，装主配要原因规类为：
使用原因
温升 过高
润滑原因
电气原因
制造质量原因
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电主轴的故障分析
装配原因
• 1）选用轴承质量差，高速旋转时轴承温升过高。 • 2）轴承反装、或安装未到位。 • 3）装配时清洁度差，轴承工作区域混入杂物。 • 4）主轴轴承外径与轴承座孔内径配合间隙过小。 • 5）转轴轴承档外径与轴承内孔过盈偏大。 • 6）轴承间内外调整垫平行差，垂直度差。 • 7）无导套型电主轴后轴承外调整垫外径过大，使之与座孔无间隙，
20世纪80年代，以GDZ系列和4SD系列电主轴为代表的高速、大 功率电主轴问世了。此时电主轴行业逐渐形成技术优势占领先地位的 洛阳轴承研究所，以配套机床为主的无锡机床厂和安阳莱必泰三家电 主轴专业生产厂。
20世纪90年代，洛阳轴承研究所开发了2GDZ系列超大功率、超 大刚度磨床用电主轴，无锡机床厂开发了5SD系列磨床用电主轴，近年 来，随着油气技术、恒温冷却和陶瓷球轴承等新技术的发展为电主轴 技术水平的提高创造了有利条件。
• 7、电主轴的停车步骤：
• （1）停止运转 （2）停水 （3）停油雾
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电主轴的故障分析
• 电主轴出现故障大致可分为机械故障和电气故障两大类。 • 主要故障包括以下六个方面： • （1）电主轴温升过高 • （2）电主轴刚性差 • （3）电主轴振动大 • （4）电主轴精度差 • （5）电主轴启动困难 • （6）电主轴掉速
后轴承组无法在后座孔内自由移动。 • 8）轴承间调整垫未研磨好，造成只有一套轴承承受轴向负荷。 • 9）主轴施加予负荷量过大。
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电主轴的故障分析
润滑原因
• 1）油脂润滑型电主轴选用油脂牌号不对，油脂润滑性能不好。 • 2）油脂填充量不足，润滑不充分。 • 3）油脂填充量太多，主轴运转时无法在短时间内将多余的油脂全部
甩出工作区域。 • 4）主轴长期搁置后，重新启用时，未检查内装油脂质量。 • 5）轴承清洗后未晾干就直接装油，主轴高速运转时，大部分油脂被
甩出工作区域。 • 6）油雾润滑系统工作不正常，不能保证稳定持续供油。 • 7）使用油品不对、粘度不对或油料质量低劣。 • 8）油雾润滑型电主轴供油过多，造成轴承钢球搅油发热。 • 9）主轴排气通道不畅。
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电主轴产品介绍
磨削用电主轴
润滑方式有油 脂、油雾、油气多 种方式，广泛应用 于内圆磨削、外圆 磨削、拉刀磨削、 螺纹磨削等。
DZ系列
GDZ系列.
2GDZ系列
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电主轴产品介绍
数控机床电主轴
数控铣加工中心 用电主轴
雕铣机用电主轴.
高速增速头
240XDJ10Y
100XD24
BT40XD24
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电主轴产品介绍
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电主轴的故障分析
制造质量原因
• 1）旋转零件与固定零件间隙过小或同轴度差，致使两零件之间发生 轻微碰擦。
• 2）后轴承座、钢球、壳体后座孔三者配合过盈量偏大，轴承座难以 在壳体内自由移动。
• 3）滚动导套钢球铆装过紧不能自由转动，主轴施加的予负荷不起作 用。
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电主轴的故障分析
电气原因 • 1）定子绕组下线参数不对，接线错误使线包严重发热。 • 2）定子线圈受潮，对地绝缘下降。 • 3）转子断条。
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结构形式
内装式电主轴
直联式机械主轴 皮带传动机械主轴
主要用于:
加工中心 数控铣 数控车 内圆磨
主要用于:
加工中心 数控铣
主要用于:
加工中心 数控铣 数控车 内圆磨
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额定转速
3000RPM
30,000RPM
额定转速： 3,000 ~ 150,000r/min
90,000RPM
150,000RPM
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ห้องสมุดไป่ตู้
额定功率
30KW
0.2KW
额定功率： 0.2kW ~ 100kW
输出形式：恒转矩，恒功率
75KW
100KW
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电主轴产品
8大类
20多个系列 200多个品种
1. 磨削用电主轴 2. 数控机床电主轴 3. PCB高速钻削电轴 4. 高速离心机电主轴 5. 高速旋辗电主轴 6. 高速车削电主轴 7. 精密机械主轴 8. 其他特殊用途电主轴
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LUOYANG BEARING SCIENCE &
主轴技术发展史
20世纪60年代，我国电主轴行业处于萌芽期，主要仿制欧美及前 苏联样机。国内形成以洛阳轴承研究所，哈、瓦、洛三大轴承厂与上 海微型轴承厂为主体的开发试制电主轴的实体。和为配套机床而开发 生产电主轴的无锡机床厂磨头车间。
20世纪70年代，我国第一代自行设计、自行开发的磨床用电主轴 问世，轴承行业称之为DZ系列。无锡机床厂称之为SD系统.
现在电主轴正朝着超高速，高精度的方向发展，空气电主轴，磁 悬浮电主轴都是研究的方向。
目前国内电主轴产品涵盖内外表面磨削、高速数控铣、高速雕铣、 加工中心、PCB板数控钻铣、高速数控车、高速离心、高速旋碾、高 速试验等领域。
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1965
1978
1993
2007
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润滑方式
DZ系列 油脂润滑，油雾润滑 GDZ系列 油雾润滑 2GDZ系列 油雾润滑，油气润滑
PCB高速钻削电轴
高速离心机电主轴
其他类别 电主轴
高速旋辗电主轴 高速车削电主轴
精密机械主轴
其他特殊用途电主轴
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电主轴的正确使用
• 1、认真阅读使用说明书
• 2、按照电主轴铭牌所标定的电参数设定变频器
• （1）最高转速：Nmax对Fmax
• （2）额定电压：Ue
• 另外，变频器输出电流最小应为电主轴额定电流的1.3倍。
• 3、调整二次雾化器，要求供气压力≥0.35MPa,油滴量≥70-90滴/ 分钟，油品：32＃汽轮机油。
• 4、进入电主轴的冷却介质：
•
温度≤25℃，流量为6－10L/min
• 5、安装：电主轴装入座套，进水口在正下方，出水口在上方，前端 漏水口在正下方。
• 6、电主轴的启动步骤：
• （1）通水 （2）通油雾 （3）通电运转
电主轴的故障分析
使用原因
• 1）电机冷却不够充分，冷却系统流量偏小，水箱过小，冷却水管堵 塞。
• 2）主轴与电源匹配、电源供给的三相中频电压过高。 • 3）配用的三相静止变频电源输出波形差，高次谐波含量过高。 • 4）电主轴长时间超载、超负荷、超速运行。 • 5）由于操作不慎造成撞车、闷车事故，主轴及轴承受损。
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电主轴的故障分析
电主轴温升过高
油雾型电主轴外壳最热点温升超过25℃，油脂型电主轴外壳最热点 温升超过 30 ℃应视作异常。 造成主轴温升过高的原因很多，装主配要原因规类为：
使用原因
温升 过高
润滑原因
电气原因
制造质量原因
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电主轴的故障分析
装配原因
• 1）选用轴承质量差，高速旋转时轴承温升过高。 • 2）轴承反装、或安装未到位。 • 3）装配时清洁度差，轴承工作区域混入杂物。 • 4）主轴轴承外径与轴承座孔内径配合间隙过小。 • 5）转轴轴承档外径与轴承内孔过盈偏大。 • 6）轴承间内外调整垫平行差，垂直度差。 • 7）无导套型电主轴后轴承外调整垫外径过大，使之与座孔无间隙，
20世纪80年代，以GDZ系列和4SD系列电主轴为代表的高速、大 功率电主轴问世了。此时电主轴行业逐渐形成技术优势占领先地位的 洛阳轴承研究所，以配套机床为主的无锡机床厂和安阳莱必泰三家电 主轴专业生产厂。
20世纪90年代，洛阳轴承研究所开发了2GDZ系列超大功率、超 大刚度磨床用电主轴，无锡机床厂开发了5SD系列磨床用电主轴，近年 来，随着油气技术、恒温冷却和陶瓷球轴承等新技术的发展为电主轴 技术水平的提高创造了有利条件。
• 7、电主轴的停车步骤：
• （1）停止运转 （2）停水 （3）停油雾
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电主轴的故障分析
• 电主轴出现故障大致可分为机械故障和电气故障两大类。 • 主要故障包括以下六个方面： • （1）电主轴温升过高 • （2）电主轴刚性差 • （3）电主轴振动大 • （4）电主轴精度差 • （5）电主轴启动困难 • （6）电主轴掉速
后轴承组无法在后座孔内自由移动。 • 8）轴承间调整垫未研磨好，造成只有一套轴承承受轴向负荷。 • 9）主轴施加予负荷量过大。
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电主轴的故障分析
润滑原因
• 1）油脂润滑型电主轴选用油脂牌号不对，油脂润滑性能不好。 • 2）油脂填充量不足，润滑不充分。 • 3）油脂填充量太多，主轴运转时无法在短时间内将多余的油脂全部
甩出工作区域。 • 4）主轴长期搁置后，重新启用时，未检查内装油脂质量。 • 5）轴承清洗后未晾干就直接装油，主轴高速运转时，大部分油脂被
甩出工作区域。 • 6）油雾润滑系统工作不正常，不能保证稳定持续供油。 • 7）使用油品不对、粘度不对或油料质量低劣。 • 8）油雾润滑型电主轴供油过多，造成轴承钢球搅油发热。 • 9）主轴排气通道不畅。
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电主轴产品介绍
磨削用电主轴
润滑方式有油 脂、油雾、油气多 种方式，广泛应用 于内圆磨削、外圆 磨削、拉刀磨削、 螺纹磨削等。
DZ系列
GDZ系列.
2GDZ系列
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电主轴产品介绍
数控机床电主轴
数控铣加工中心 用电主轴
雕铣机用电主轴.
高速增速头
240XDJ10Y
100XD24
BT40XD24
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电主轴产品介绍
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电主轴的故障分析
制造质量原因
• 1）旋转零件与固定零件间隙过小或同轴度差，致使两零件之间发生 轻微碰擦。
• 2）后轴承座、钢球、壳体后座孔三者配合过盈量偏大，轴承座难以 在壳体内自由移动。
• 3）滚动导套钢球铆装过紧不能自由转动，主轴施加的予负荷不起作 用。
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电主轴的故障分析
电气原因 • 1）定子绕组下线参数不对，接线错误使线包严重发热。 • 2）定子线圈受潮，对地绝缘下降。 • 3）转子断条。
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结构形式
内装式电主轴
直联式机械主轴 皮带传动机械主轴
主要用于:
加工中心 数控铣 数控车 内圆磨
主要用于:
加工中心 数控铣
主要用于:
加工中心 数控铣 数控车 内圆磨
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额定转速
3000RPM
30,000RPM
额定转速： 3,000 ~ 150,000r/min
90,000RPM
150,000RPM
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ห้องสมุดไป่ตู้
额定功率
30KW
0.2KW
额定功率： 0.2kW ~ 100kW
输出形式：恒转矩，恒功率
75KW
100KW
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电主轴产品
8大类
20多个系列 200多个品种
1. 磨削用电主轴 2. 数控机床电主轴 3. PCB高速钻削电轴 4. 高速离心机电主轴 5. 高速旋辗电主轴 6. 高速车削电主轴 7. 精密机械主轴 8. 其他特殊用途电主轴
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LUOYANG BEARING SCIENCE &
主轴技术发展史
20世纪60年代，我国电主轴行业处于萌芽期，主要仿制欧美及前 苏联样机。国内形成以洛阳轴承研究所，哈、瓦、洛三大轴承厂与上 海微型轴承厂为主体的开发试制电主轴的实体。和为配套机床而开发 生产电主轴的无锡机床厂磨头车间。
20世纪70年代，我国第一代自行设计、自行开发的磨床用电主轴 问世，轴承行业称之为DZ系列。无锡机床厂称之为SD系统.
现在电主轴正朝着超高速，高精度的方向发展，空气电主轴，磁 悬浮电主轴都是研究的方向。
目前国内电主轴产品涵盖内外表面磨削、高速数控铣、高速雕铣、 加工中心、PCB板数控钻铣、高速数控车、高速离心、高速旋碾、高 速试验等领域。
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1965
1978
1993
2007
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润滑方式
DZ系列 油脂润滑，油雾润滑 GDZ系列 油雾润滑 2GDZ系列 油雾润滑，油气润滑
PCB高速钻削电轴
高速离心机电主轴
其他类别 电主轴
高速旋辗电主轴 高速车削电主轴
精密机械主轴
其他特殊用途电主轴
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电主轴的正确使用
• 1、认真阅读使用说明书
• 2、按照电主轴铭牌所标定的电参数设定变频器
• （1）最高转速：Nmax对Fmax
• （2）额定电压：Ue
• 另外，变频器输出电流最小应为电主轴额定电流的1.3倍。
• 3、调整二次雾化器，要求供气压力≥0.35MPa,油滴量≥70-90滴/ 分钟，油品：32＃汽轮机油。
• 4、进入电主轴的冷却介质：
•
温度≤25℃，流量为6－10L/min
• 5、安装：电主轴装入座套，进水口在正下方，出水口在上方，前端 漏水口在正下方。
• 6、电主轴的启动步骤：
• （1）通水 （2）通油雾 （3）通电运转