高速电主轴的特点:它具有高转速、高精密、噪声低、低温升、体积小、安装方便等特点,是现代数控机床主要的关键部件。所谓定量,就是通过一个叫定量阀的器件,精准地控制每次润滑油的油量。它与早年应用于内圆磨床的内装式电机主轴的区别是采用了变频调速技术,主轴有较大的驱动功率和转矩,并有一系列主轴振动、轴承温升等参数的传感器及其检测控制系统。因此电主轴及驱动系统是一种技术含量很高的机电一体化
加工中心永磁同步电主轴设计
高速电主轴的特点:它具有高转速、高精密、噪声低、低温升、体积小、安装方便等特点,是现代数控机床主要的关键部件。所谓定量,就是通过一个叫定量阀的器件,精准地控制每次润滑油的油量。它与早年应用于内圆磨床的内装式电机主轴的区别是采用了变频调速技术,主轴有较大的驱动功率和转矩,并有一系列主轴振动、轴承温升等参数的传感器及其检测控制系统。因此电主轴及驱动系统是一种技术含量很高的机电一体化产品,涉及机械、电机、驱动与控制、支承、润滑、材料热处理及振动等诸多领域,是一套相对独立、完整的智能型功能部件。高速运转的电主轴的主轴形式是将主轴电机的定子、转子直接装入主轴组件的内部,即把高速电机置于精密主轴内部,电主轴的电机转子就是主轴,主轴的壳体就是电机的机座,实现了变频调速电机和主轴一体,电机直接驱动主轴,形成电主轴。电主轴取消了电机到主轴传动链中的齿轮、皮带等一切中间环节,动力源对主轴的直接传动,传动链长度为零,实现了机床主轴系统的“零传动”。高速主轴单元主要有高速电主轴,气动主轴和水动主轴。其中高速电主轴常见,高速电主轴单元是高速加工机场中关键的部件之一。目前大多数电主轴结构都是把加工主轴与电机转轴做成一体,以实现零传动。同时电机外壳带有冷却系统,高速电主轴主要有带冷却系统的壳体,定子、转子、轴承等部分组成,工作时通过改变电流的频率来实现增减速度。
磨用电主轴的设计一般兼顾的转速范围比较小,同时还要兼顾砂轮的高许用线速度,因此一般在使用时不能既用高速小砂轮又用低速大砂轮,否则会因为低速功率不够大而导致大砂轮磨削的效果和效率比较低差,另外由于大砂轮本身的自重,高速电主轴轴承通常为了适应高速旋转,设计时轴承以满足高转速要求为主,兼顾一定程度的承载能力,在低速使用大砂轮磨削时,因轴承本身的承载能力不能满足其要求会导致主轴轴承寿命的急剧降低,精度寿命大大缩短。第三点:磨用电主轴一般都是横扭矩设计的电机,电机的转速和功率以及电压的关系是等比关系,电压和功率随电主轴转速的增加线性增加。另外磨用电主轴由于转速分档比较接近,用户完全可以分开选择不同的产品来满足不同的磨削要求,以更大更好的发挥电主轴的工作能力和效率潜力。
高速主轴轴承发展情况:一般多使用刚性和高速性能优良的角接触球轴承,为了适应机床主轴的高速要求。其次使用圆柱滚子轴承脂润滑条件下dmN值在50×104以下。开发出油气润滑后,与此同时逐步开发出与之相适应的润滑系统。故障分析:主要原因多时光电编码器与CNC装置的电缆接触不良,光电编码器器损坏、观点编码器与弹性联轴器连接松动或者其他原因。从表述主轴轴承高速性能的dmN值(dm为轴承节圆直径mm×N为转速r/min来看。dmN值已达到100×104以上。尔后在轴承方面又开发出了滚动体为陶瓷的角接触球轴承,实现了dmN值为200×104×90年代的开发出喷射润滑后,dmN值可达到300×104。
采用滚花、冲孔、挂锡等当轴承的轴颈部位有轻微的磨损,或者加工时超差不大,失去配合紧度时,可以在轴颐配合部位处,采用以下方法做为临时应急处理。
滚花:把安装轴承部位的轴颈在车床上用滚花刀滚花。由
于滚压出花纹,使轴颈尺寸增加。
冲孔:人工用样冲子在轴颈部位按圆周均匀打出小孔,靠小孔的突起部分增加轴颐尺寸。
挂锡:在轴须上挂上一层焊锡来达到增加轴顶尺寸的方法。挂锡前应将轴顶上的油污用稀盐酸溶液清洗,然后再用清水冲洗凉干后挂锡,以便使锡层与轴颈接合良好。
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