电主轴的电动机均采用交流异步感应电动机,由于是用在高速加工机床上,启动时要从静止迅速升速至每分钟数万转乃至数十万转,启动转矩大,因而启动电流要超出普通电机额定电流5~7倍。其驱动方式有变频器驱动和矢量控制驱动器驱动两种。变频器的驱动控制特性为恒转矩驱动,输出功率与转钜成正比。机床的变频器采用的晶体管技术,可实现主轴的无级变速。机床矢量控制驱动器的驱动控制为在低速端为恒转
永磁电主轴设计
电主轴的电动机均采用交流异步感应电动机,由于是用在高速加工机床上,启动时要从静止迅速升速至每分钟数万转乃至数十万转,启动转矩大,因而启动电流要超出普通电机额定电流5~7倍。其驱动方式有变频器驱动和矢量控制驱动器驱动两种。变频器的驱动控制特性为恒转矩驱动,输出功率与转钜成正比。机床的变频器采用的晶体管技术,可实现主轴的无级变速。机床矢量控制驱动器的驱动控制为在低速端为恒转矩驱动,在中、高速端为恒功率驱动。将轴承用洁净的清洗煤油进行清洗,对于脂润滑,先将含有3%~5%润滑脂注入轴承作脱脂清洗后,再用油枪将定量的润滑脂填入轴承内(占轴承空间容积的10%~15%)。
加工中心主轴机械故障现象与原因:一、加工中心主轴发热。故障原因:1、主轴轴承预紧力过大;2、主轴妍伤或者损坏;3、润滑油脏或者有杂质;4、轴承润滑脂耗尽或者油脂过多。二、主轴在强力切削时停转。故障原因:1、电机与主轴连接的传动带过送;2、传动带表面有油;3、传动带使用过久而失效;4、摩擦离合器调整过松或者磨损。三、刀具不能加紧。故障原因:1、蝶形弹簧位移量太小;2、弹簧夹头损坏;3、蝶形弹簧失效;4、刀柄上拉钉过长。四、刀具加紧后不能松开。1、松刀液压缸压力不足;2、蝶形弹簧压力不足。五、主轴噪声大。1、主轴部位动平衡不良;2、齿轮损坏;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,MotorSpindle)。3、轴承拉毛或损坏;4、传动带松弛或者磨损;5、润滑不良。
单列、双列圆柱滚子轴承在高速性能方面均劣于角接触球轴承。角接触轴承是具有接触角的轴承,可以看出圆锥滚子轴承。接触角越大轴向刚度越好,但因为球与滚道之间的陀螺滑动和自旋滑动也大,因此发热也会增加。为了提高速度性能,方法是减小球的大小(或质量)改变沟道的曲率系数,以减小球的离心力,降低高速运转时产生的内部载荷,同时增加球的数量以提高刚性。作为高速主轴轴承材料,陶瓷(Si3N4)有以下优点:高速旋转时滚动体产生的离心力小,重量轻。由于密度比轴承钢小。旋转力矩可以减小,因此可以降低温升,提高寿命。良好的导热性使陶瓷材料的滚动体在高速运转时不易与金属产生粘着。热膨胀小,滚动体与内圈接触时不易发生预紧力增加而导致游隙减小。轴承的变形小,由于硬度高、刚性好。主轴的刚性也得到提高。热膨胀小,滚动体与内圈接触时不易发生预紧力增加而导致游隙减小。综上所述,因此,采用陶瓷资料(Si3N4)作为滚动体,与轴承钢滚动体相比速度可提高约25%35%寿命可提高约3倍。
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