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車床電主軸介紹

發(fā)布時間:2015-01-20

車床電主軸是近幾年在數(shù)控機(jī)床領(lǐng)域出現(xiàn)的將機(jī)床主軸與主軸電機(jī)融為一體的新技術(shù)。高速數(shù)控機(jī)床主傳動系統(tǒng)取消了帶輪傳動和齒輪傳動。機(jī)床主軸由內(nèi)裝式電動機(jī)直接驅(qū)動,從而把機(jī)床主傳動鏈的長度縮短為零,實現(xiàn)了機(jī)床的“零傳動”。這種主軸電動機(jī)與機(jī)床主軸“合二為一”的傳動結(jié)構(gòu)形式,使主軸部件從機(jī)床的傳動系統(tǒng)和整體結(jié)構(gòu)中相對獨立出來,因此可做成“主軸單元”,俗稱“電主軸”。
車床電主軸是近幾年在數(shù)控機(jī)床領(lǐng)域出現(xiàn)的將機(jī)床主軸與主軸電機(jī)融為一體的新技術(shù)。高速數(shù)控機(jī)床主傳動系統(tǒng)取消了帶輪傳動和齒輪傳動。機(jī)床主軸由內(nèi)裝式電動機(jī)直接BT50加工中心主軸驅(qū)動,從而把機(jī)床主傳動鏈的長度縮短為零,實現(xiàn)了機(jī)床的“零傳動”。這種主軸電動機(jī)與機(jī)床主軸“合二為一”的傳動結(jié)構(gòu)形式,使主軸部件從機(jī)床的傳動系統(tǒng)和整體結(jié)構(gòu)中相對獨立出來,因此可做成“主軸單元”,俗稱“電主軸”(ElectricSpindle,MotorSpindle)。
概述
車床電主軸是在數(shù)控機(jī)床領(lǐng)域出現(xiàn)的將機(jī)床主軸與主軸電機(jī)融為一體的新技術(shù),它與直線電機(jī)技術(shù)、高速刀具技術(shù)一起,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(nèi)置編碼器、換刀裝置等。電動機(jī)的轉(zhuǎn)子直接作為機(jī)床的主軸,主軸單元的殼體就是電動機(jī)機(jī)座,并且配合其他零部件,實現(xiàn)電動機(jī)與機(jī)床主軸的一體化。
目前,隨著電氣傳動技術(shù)(變頻調(diào)速技術(shù)、電動機(jī)矢量控制技術(shù)等)的迅速發(fā)展和日趨完善,高速數(shù)控機(jī)床主傳動系統(tǒng)的機(jī)械結(jié)構(gòu)已得到極大的簡化,基本上取消了帶輪傳動和齒輪傳動。機(jī)床主軸由內(nèi)裝式電動機(jī)直接驅(qū)動,從而把機(jī)床主傳動鏈的長度縮短為零,實現(xiàn)了機(jī)床的“零傳動”。這種主軸電動機(jī)與機(jī)床主軸“合二為一”的傳動結(jié)構(gòu)形式,使主軸部件從機(jī)床的傳動系統(tǒng)和整體結(jié)構(gòu)中相對獨立出來,因此可做成“主軸單元”,俗稱“電主軸”(ElectricSpindle,MotorSpindle)。由于當(dāng)前電主軸主要采用的是交流高頻電動機(jī),故也稱為“高頻主軸”(HighFrequencySpindle)。由于沒有中間傳動環(huán)節(jié),有時又稱它為“直接傳動主軸”(DirectDriveSpindle)。
優(yōu)點
高轉(zhuǎn)速、高精度、低噪音、內(nèi)圈帶鎖口的結(jié)構(gòu)更適合噴霧潤滑。
  主要用途
  數(shù)控機(jī)床●機(jī)電設(shè)備
  微型電機(jī)●壓力轉(zhuǎn)子
  車床電主軸 - 高科
4高科技
高速軸承技術(shù) 電主軸通常采用動靜****承、復(fù)合陶瓷軸承或電磁懸浮軸承。
高速軸承技術(shù)
電主軸通常采用動靜****承、復(fù)合陶瓷軸承或電磁懸浮軸承。動靜****承具有很高的剛度和阻尼,能大幅度提高加工效率、加工質(zhì)量、延長刀具壽命、降低加工成本,這種軸承壽命多半無限長。
  復(fù)合陶瓷軸承目前在電主軸單元中應(yīng)用較多,這種軸承滾動體使用熱壓Si3N4陶瓷球,軸承套圈仍為鋼圈,標(biāo)準(zhǔn)化程度高,對機(jī)床結(jié)構(gòu)改動小,易于維護(hù)。
  電磁懸浮軸承高速性能好,精度高,容易實現(xiàn)診斷和在線監(jiān)控,但是由于電磁測控系統(tǒng)復(fù)雜,這種軸承價格十分昂貴,而且長期居高不下,至今沒有得到廣泛應(yīng)用。
  高速電機(jī)技術(shù)
  電主軸是電動機(jī)與主軸融合在一起的產(chǎn)物,電動機(jī)的轉(zhuǎn)子即為主軸的旋轉(zhuǎn)部分,理論上可以把電主軸看作一臺高速電動機(jī)。關(guān)鍵技術(shù)是高速度下的動平衡;
  結(jié)構(gòu)說明及油氣潤滑
  車床電主軸的基本構(gòu)成 電主軸是一個高精度的執(zhí)行元件,而影響電主軸回轉(zhuǎn)精度的主要因素有:
 、僦鬏S誤差主要包括主軸支承軸頸的圓度誤差、同軸度誤差(使主軸軸心線發(fā)生偏斜)和主軸軸頸軸向承載面與軸線的垂直度誤差(影響主軸軸向竄動量)
 、谳S承誤差
  軸承誤差包括滑動軸承內(nèi)孔或滾動軸承滾道的圓度誤差,滑動軸承內(nèi)孔或滾動軸承滾道的波度,滾動軸承滾子的形狀與尺寸誤差,軸承定位端面與軸心線垂直度誤差,軸承端面之間的平行度誤差,軸承間隙以及切削中的受力變形等。BT40加工中心電主軸
 、壑鬏S系統(tǒng)的徑向不等剛度及熱變形
  從以上可以看出影響電主軸回轉(zhuǎn)精度的主要原因就是軸承磨損,軸及接觸面磨損。為了保證我們的電主軸能在保證精度的情況下正常工作,我們就要盡可能的降低軸承相關(guān)部位的磨損率,而降低磨損的主要方式就是潤滑,對軸承進(jìn)行潤滑處理,保證良好的潤滑及冷卻效果。因此選擇合理正確的潤滑方式是保證電主軸正常工作的重要條件。
  經(jīng)過多年研究和一些客戶的反應(yīng),油氣潤滑裝置使用在電主軸上面被普遍認(rèn)可,俗稱“電主軸油氣潤滑裝置”。電主軸油氣潤滑裝置通俗的解釋就是,油跟隨氣體的流動而往前運動。氣體在運動過程中,會帶動附著在管壁上面的少量油滴進(jìn)入到兩邊的傳動軸承,噴灑到摩擦面上的是帶有油滴的油氣混合體。這種潤滑裝置不僅經(jīng)濟(jì)、****、快速、****,更重要的是油滴適中,不會造成因油量過多軸承無法散熱,也不會造成因油量過多,軸承在高速旋轉(zhuǎn)過程中產(chǎn)生背壓,避免了電主軸負(fù)載增加,更不會產(chǎn)生竄動現(xiàn)象。
  我們公司一直在和北京多普賽進(jìn)行合作,一直使用他們的威普4油氣潤滑裝置進(jìn)行軸承潤滑,市場客戶評價很高,已經(jīng)實現(xiàn)了經(jīng)濟(jì)、快速、****、節(jié)能的幾大特點。
  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(huán)冷卻劑,冷卻裝置的作用是保持冷卻劑的溫度。
  內(nèi)置脈沖編碼器
  為了實現(xiàn)自動換刀以及剛性攻螺紋,電主軸內(nèi)置一脈沖編碼器,以實現(xiàn)準(zhǔn)確的相角控制以及與進(jìn)給的配合。
  自動換刀裝置
  為了應(yīng)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(xiàn)了HSK、SKI等高速刀具。
  高頻變頻裝置
  要實現(xiàn)電主軸每分鐘幾萬甚至十幾萬轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)速,必須用一高頻變頻裝置來驅(qū)動電主軸的內(nèi)置高速電動機(jī),變頻器的輸出頻率必須達(dá)到上千或幾千赫茲。</CN>
車床電主軸的基本構(gòu)成
電主軸是一個高精度的執(zhí)行元件,而影響電主軸回轉(zhuǎn)精度的主要因素有:
 、僦鬏S誤差主要包括主軸支承軸頸的圓度誤差、同軸度誤差(使主軸軸心線發(fā)生偏斜)和主軸軸頸軸向承載面與軸線的垂直度誤差(影響主軸軸向竄動量)
 、谳S承誤差
  軸承誤差包括滑動軸承內(nèi)孔或滾動軸承滾道的圓度誤差,滑動軸承內(nèi)孔或滾動軸承滾道的波度,滾動軸承滾子的形狀與尺寸誤差,軸承定位端面與軸心線垂直度誤差,軸承端面之間的平行度誤差,軸承間隙以及切削中的受力變形等。BT40加工中心電主軸
BT40加工中心電主軸
    ③主軸系統(tǒng)的徑向不等剛度及熱變形
  從以上可以看出影響電主軸回轉(zhuǎn)精度的主要原因就是軸承磨損,軸及接觸面磨損。為了保證我們的電主軸能在保證精度的情況下正常工作,我們就要盡可能的降低軸承相關(guān)部位的磨損率,而降低磨損的主要方式就是潤滑,對軸承進(jìn)行潤滑處理,保證良好的潤滑及冷卻效果。因此選擇合理正確的潤滑方式是保證電主軸正常工作的重要條件。
  經(jīng)過多年研究和一些客戶的反應(yīng),油氣潤滑裝置使用在電主軸上面被普遍認(rèn)可,俗稱“電主軸油氣潤滑裝置”。電主軸油氣潤滑裝置通俗的解釋就是,油跟隨氣體的流動而往前運動。氣體在運動過程中,會帶動附著在管壁上面的少量油滴進(jìn)入到兩邊的傳動軸承,噴灑到摩擦面上的是帶有油滴的油氣混合體。這種潤滑裝置不僅經(jīng)濟(jì)、****、快速、****,更重要的是油滴適中,不會造成因油量過多軸承無法散熱,也不會造成因油量過多,軸承在高速旋轉(zhuǎn)過程中產(chǎn)生背壓,避免了電主軸負(fù)載增加,更不會產(chǎn)生竄動現(xiàn)象。
  我們公司一直在和北京多普賽進(jìn)行合作,一直使用他們的威普4油氣潤滑裝置進(jìn)行軸承潤滑,市場客戶評價很高,已經(jīng)實現(xiàn)了經(jīng)濟(jì)、快速、****、節(jié)能的幾大特點。
  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(huán)冷卻劑,冷卻裝置的作用是保持冷卻劑的溫度。
  為了實現(xiàn)自動換刀以及剛性攻螺紋,電主軸內(nèi)置一脈沖編碼器,以實現(xiàn)準(zhǔn)確的相角控制以及與進(jìn)給的配合。
  為了應(yīng)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(xiàn)了HSK、SKI等高速刀具。
  要實現(xiàn)電主軸每分鐘幾萬甚至十幾萬轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)速,必須用一高頻變頻裝置來驅(qū)動電主軸的內(nèi)置高速電動機(jī),變頻器的輸出頻率必須達(dá)到上千或幾千赫茲。


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