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。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
大型精密平面磨床加工厂
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。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。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。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。
油气润滑与油雾润滑的主要区别在于供给轴承的润滑油未被雾化,而是以油粒状被压缩空气吹入轴承,向大气中排放的仅是空气,因此对环境没有污染。具有一定压力的润滑油在接触点除润滑外还有带走热量和密封的作用。由于油滴是喷射而出,故可穿透在高速运转时由于离心力的作用而在轴承周围形成的空气涡流,实现润滑轴承的目的。油气润滑用大量的压缩空气来冷却轴承,使得轴承的温升比用油雾润滑时要低很多。因此,高速电主轴技术在高速机床研究和发展中具有重要的意义,电主轴系统发热分析及控制措施在高速主轴系统中至关重要,是高速、机床必须要考虑和解决的关键技术问题之一。实验表明,使用油气润滑的轴承温升可比使用脂润滑时降低5 ~ 80 ℃,比油雾润滑降低9 ~ 160℃,随着dm·n 值的增大,降温的效果更明显。
数控机床一般采用直流或交流主轴伺服电动机实现主轴无级变速。交流主轴电动机及交流变频驱动装置(笼型感应交流电动机配置矢量变换变频调速系统),由于没有电刷,不产生火花,所以使用寿命长,且性能已达到直流驱动系统的水平,甚至在噪声方面还有所降低。因此,目前应用较为广泛。主轴传递的功率或转矩与转速之间的关系。当机床处在连续运转状态下,主轴的转速在437~3500r/min范围内,主轴传递电动机的全部功率11kW,为主轴的恒功率区域Ⅱ(实线)。在这个区域内,主轴的大输出扭矩(245N.m)随着主轴转速的提高而变小。主轴转速在35~437r/min范围内,主轴的输出转矩不变,称为主轴的恒转矩区域Ⅰ(实线)。在这个区域内,主轴所能传递的功率随着主轴转速的降低而减小。两半套是用中碳钢车成一个薄壁套圈,它的外径跟轴承内圈孔配合,安装时沿轴线用手锯锯开,或者用铣床切开。图中虚线所示为电动机超载(允许超载30min)时,恒功率区域和恒转矩区域。电动机的超载功率为15kW,超载的大输出转矩为334N.m。
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