電主軸常見(jiàn)知識

電主軸是數控機床領(lǐng)域中出現的一種新技能，它融合了機床主軸和電機主軸，與直線(xiàn)電機技術(shù)、高速切削刀具技術(shù)相結合，使高速加工進(jìn)入了一個(gè)新時(shí)代。電氣主軸包括電氣主軸及其附件，其中包括電氣主軸，高頻變頻裝置，油霧化器，冷卻裝置，內置編碼器，換刀裝置等。電機轉子直接作為機床主軸，主軸單元的外殼即為電機機座，并配合其它部件完成電機和機床主軸的集成。

隨著(zhù)電傳動(dòng)技術(shù)(變頻調速技術(shù)，電機矢量操縱技術(shù)等)的迅速發(fā)展和不斷完善，高速數控機床主傳動(dòng)系統的機械結構已經(jīng)大大簡(jiǎn)化，基本取消了帶輪傳動(dòng)和齒輪傳動(dòng)。通過(guò)采用內裝式電機直接驅動(dòng)機床主軸，使機床主傳動(dòng)鏈長(cháng)縮短為零，實(shí)現了機床零傳動(dòng)。這一“主軸單元”主軸電機與機床主軸"合二為一"的傳動(dòng)結構方法，使得機床的傳動(dòng)系統和整體結構相對獨立，也稱(chēng)為“電主軸”(ElectricSpindle,MotorSpindle)。因為當時(shí)電機主軸主要選用交流高頻電機，所以又稱(chēng)“高頻主軸”(HighFrequencySpindle)。因為不存在中間傳動(dòng)環(huán)節，所以有時(shí)被稱(chēng)為“直接傳動(dòng)的主軸”(DirectDriveSpindle)。

電軸的結構。

電氣主軸由無(wú)殼電機、主軸、軸承、電氣主軸殼、傳動(dòng)模塊及冷卻裝置等組成。電動(dòng)機轉子選擇壓配方式與主軸成一體，主軸由前后軸承支撐。通過(guò)冷卻套將電機定子固定在主軸單元的外殼內。其變速控制由主軸傳動(dòng)模塊控制，主軸單元內的溫升受冷卻裝置的限制。軸尾安裝有速度測量、角度位移測量傳感器，設備刀具采用前端內錐孔和端面。

電軸冷卻法

電軸是由電機組成的一個(gè)整體，其運行速度很高，會(huì )產(chǎn)生大量的熱量，造成電主軸的溫度升高，使電主軸的熱狀態(tài)和動(dòng)態(tài)特性變差，從而影響電主軸的正常工作。所以，一定要采用一定的方法來(lái)操縱電軸的溫度，使它恒定在所需值之內。機械設備通常采用強制循環(huán)油冷卻的方法來(lái)冷卻電主軸的定子和主軸軸承，即將經(jīng)過(guò)油冷而設備冷卻的油強制循環(huán)到主軸的定子外部和主軸軸承外部，帶走主軸高速旋轉產(chǎn)生的熱量。此外，機床為降低主軸軸承發(fā)熱，還必須使主軸軸承合理光滑。

電氣主軸傳動(dòng)

電氣主軸電動(dòng)機均選用交流異步感應電動(dòng)機，所以用在高速加工機床上，發(fā)動(dòng)時(shí)要從靜止到快速升降，每分鐘數萬(wàn)轉甚至數十萬(wàn)轉，啟動(dòng)時(shí)的轉矩較大，因此啟動(dòng)電流要超過(guò)普通電機的額定電流5~7倍。它的驅動(dòng)方式有變頻器驅動(dòng)和矢量操縱驅動(dòng)兩種。變換器的驅動(dòng)操作特性是恒扭矩驅動(dòng)，其輸出功率正比于扭矩。機器最新變頻器選用先進(jìn)的晶體管技術(shù)，能完成主軸的無(wú)級變速。機械矢量操縱驅動(dòng)器的驅動(dòng)操縱是以恒轉矩驅動(dòng)為低速，以恒功率為中速和高速。