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高速電主軸的特點:它具有高轉(zhuǎn)速、高精密、噪聲低、低溫升、體積小、安裝方便等特點,是現(xiàn)代數(shù)控機床主要的關(guān)鍵部件。它與早年應(yīng)用于內(nèi)圓磨床的內(nèi)裝式電機主軸的區(qū)別是采用了變頻調(diào)速技術(shù),主軸有較大的驅(qū)動功率和轉(zhuǎn)矩,并有一系列主軸振動、軸承溫升等參數(shù)的傳感器及其檢測控制系統(tǒng)。因此電主軸及驅(qū)動系統(tǒng)是一種技術(shù)含量很高的機電一體化產(chǎn)品,涉及機械、電機、驅(qū)動與控制、支承、潤滑、材料熱處理及振動等諸多領(lǐng)域,是一套相對獨立、完整的智能型功能部件。高速運轉(zhuǎn)的電主軸的主軸形式是將主軸電機的定子、轉(zhuǎn)子直接裝入主軸組件的內(nèi)部,即把高速電機置于精密主軸內(nèi)部,電主軸的電機轉(zhuǎn)子就是主軸,主軸的殼體就是電機的機座,實現(xiàn)了變頻調(diào)速電機和主軸一體,電機直接驅(qū)動主軸,形成電主軸。電主軸取消了電機到主軸傳動鏈中的齒輪、皮帶等一切中間環(huán)節(jié),動力源對主軸的直接傳動,傳動鏈長度為零,實現(xiàn)了機床主軸系統(tǒng)的“零傳動”。高速主軸單元主要有高速電主軸,氣動主軸和水動主軸。其中高速電主軸常見,高速電主軸單元是高速加工機場中關(guān)鍵的部件之一。對于高速機床來說,電主軸作為其核心部件,除需提高合理的剛度、精度外,另外需考慮電動機和主軸軸承的發(fā)熱及動平衡精度,原有機床主軸的設(shè)計理論已經(jīng)不適合高速主軸系統(tǒng)的設(shè)計,由此引起了高速主軸系統(tǒng)設(shè)計理念和理論的變化。目前大多數(shù)電主軸結(jié)構(gòu)都是把加工主軸與電機轉(zhuǎn)軸做成一體,以實現(xiàn)零傳動。同時電機外殼帶有冷卻系統(tǒng),高速電主軸主要有帶冷卻系統(tǒng)的殼體,定子、轉(zhuǎn)子、軸承等部分組成,工作時通過改變電流的頻率來實現(xiàn)增減速度。
為了提高軸承外環(huán)的散熱效果,在主軸設(shè)計中可采用主軸套筒螺旋槽冷卻劑熱交換系統(tǒng),對主軸套筒進行強制冷卻,從而帶走主軸軸承外環(huán)異常產(chǎn)生的熱量。主軸套筒螺旋槽冷卻劑熱交換系統(tǒng)采用連續(xù)、大流量、冷卻液對主軸套筒進行循環(huán)冷卻,冷卻液從主軸套筒上的入油口輸入,通過主軸軸承外環(huán)主軸套筒上的螺旋槽,與主軸套筒進行充分的熱交換,將主軸軸承外環(huán)產(chǎn)生的絕大部分熱量轉(zhuǎn)移到冷卻液中,從主軸套筒上的出油口輸出,然后流經(jīng)熱交換器,進行再一次熱交換,將冷卻液溫度降到接近室溫后,流回冷卻箱,再經(jīng)過壓力泵增壓輸?shù)饺胗涂?,從而實現(xiàn)循環(huán)冷卻。若調(diào)整后仍不能消除該故障,則多為外界干擾信號引起主軸伺服系統(tǒng)誤動作。
降低軸承的工作溫度,經(jīng)常采用的辦法是潤滑油。潤滑方式有,油氣潤滑方式、油液循環(huán)潤滑兩種。在使用這兩種方式時要注意以下幾點:1、在采用油液循環(huán)潤滑時,要保證主軸恒溫油箱的油量足夠充分。2、油氣潤滑方式剛好和油液循環(huán)潤滑相反,它只要填充軸承空間容量的百分之時即可。循環(huán)式潤滑的優(yōu)點是,在滿足潤滑的情況下,能夠減少摩擦發(fā)熱,而且能夠把主軸組件的一部分熱量給以吸收。檢查光編碼器與CNC裝置之間的連接線和 5電源是正常的:在主軸通電旋轉(zhuǎn)后,用示波器測量光短編碼器的A相和B相辨向輸出端,該波形信號沒后正常的辨向脈沖輸出。對于主軸的潤滑同樣有兩種放式:油霧潤滑方式和噴注潤滑方式。
高速電主軸可以簡單的總結(jié)為“電機十主軸”,也可以說是一臺電動機。傳統(tǒng)的機床主軸以普通電機通過傳動帶、齒輪等傳動系統(tǒng)驅(qū)動,電主軸則將異步電機的轉(zhuǎn)子直接裝配在轉(zhuǎn)軸上,轉(zhuǎn)軸可以直接裝卡刀具,因而具有結(jié)構(gòu)緊湊、節(jié)能有效的特點,一般要配備變頻電源使用?! 〗陙恚咚偾邢鞯氖袌鲂枨笫沟脭?shù)控機床的發(fā)展日新月異,作為數(shù)控機床關(guān)鍵配套件的機床主軸也突然的熱門起來。電主軸以其結(jié)構(gòu)緊湊、使用方便和更易于實現(xiàn)高速化而成為機床行業(yè)的熱門。高速電主軸根據(jù)使用領(lǐng)域和主軸的類型各有不同,主軸產(chǎn)品出廠時一般隨機提供產(chǎn)品使用說明書。關(guān)掉主軸電源,通過手動旋轉(zhuǎn)主軸,再用示波器測量光電編碼器的辨向脈沖信號,發(fā)現(xiàn)光短編碼器的辨向信號是正常的。對于特別重要的參數(shù)或接口,主軸本體附有說明或特別標志。