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电主轴生产厂家说说电主轴的结构组成分析

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电主轴生产厂家说说电主轴的结构组成分析

发布日期:2019-03-06 作者: 点击:


    电主轴我们之前已经对它都有所了解了,知道了它是在数控机床领域出现的将机床主轴与主轴电机融为一体的新技术。然而我们也知道它并不只是在数控机床或者其他机械行业中有应用,在纺织、印刷、食品、电子等行业中也有很大的作用。例如机械键盘中的高速电主轴,车床用电主轴等。那么电主轴是由哪些部分组成的呢?电主轴生产厂家带大家来了解下这方面的知识。


    电主轴系统由内装式电主轴单元、驱动控制器、编码器、通信电缆和直流母线制动器等部分组成。能够将电网电能转变为电主轴单元的机械能,同时实现电主轴准停、准速、准位的系统称之为电主轴系统。


    电主轴生产厂家所生产的电主轴是由无外壳电机、主轴、轴承、主轴单元壳体、驱动模块和冷却装置等组成。电机的转子采用压配方法与主轴做成一体,主轴则由前后轴承支承。电机的定子通过冷却套安装于主轴单元的壳俸中。主轴的变速由主轴驱动模块控制,而主轴单元内的温升由冷却装置限制。在主轴的后端装有测速、测角位移传感器,前端的内锥孔和端面用于安装刀具。


    电主轴系统品质的优劣是大型数控铣床、加工中心、数控车床品质优劣的关键因素之一,对闭环式配置的电主轴系统而言,其品质尤为重要。目前我国已能自行开发设计各类高速电主轴,选用优质的进口编码器和驱动器来匹配我国自行开发的电主轴单元,从而组成电主轴系统,以满足国内数控机床之急需,从而降低主机成本,提高主机的市场竞争力是一条可行之路。


    目前电主轴的润滑采用的方式主要有油雾润滑,油脂润滑,油气润滑。这三种润滑方式各有各的优点:首先,在电主轴上,用油脂润滑的方式简单易用,通用性较!不过只适合在低转速的电主轴上使用;


    其次,油雾润滑是:油雾发生器把润滑油雾化后混合在空气中,以压缩空气为动力,将油雾输送到轴承的润滑点,油雾润滑的润滑和冷却效果良好,系统设备简单,使用及维护都非常简单容易。


    但是,传统的油雾润滑系统耗油量较大,如果机床在运转中,相应的防护措施没有做到位,极易对环境造成污染!这在当今环境保护意识逐渐增强的形势下,传统的油雾润滑方式必须加以改进,才能达到既满足润滑的需要又不污染环境!


    而电主轴油气润滑就很好的解决了这一问题,他既适用于高速电主轴,精准少量的给油方式也不会对环境造成污染!它润滑原理是让压缩空气将定量少量的润滑油连续不断,非常精准的输送到电主轴的轴承上,由于在压缩空气的快速带动下,少量的油在滚动体和内外圈间形成弹性油膜,压缩空气也能带走轴承高速转动所产生的热量,但是在实际应用中;


    轴承在高速旋转时,提供大量润滑油并不能起到良好的润滑效果,反倒会产生大量热量,这对电主轴运转效能十分不利。

 

    超高转速条件下主轴轴承内部的润滑特性,是制约电主轴所能够达到的最高转速和影响其动态稳定性的主要因素之一。在油气润滑条件下,利用超高转速电主轴结构,通过改变供油量、转速、轴向预载荷等状态参数,测试反映主轴轴承润滑性能的油膜电阻和轴承部位的温度,对轴承内部的润滑状态性能进行试验研究。

 

    结果表明,转速和供油量是影响轴承内部润滑油膜电阻和轴承温升的主要因素,对应于某一转速等特定工况,总存在一个最佳供油量,使轴承能够处于最佳润滑状态;在超高转速条件下,轴承内部会出现严重的"乏油"现象,易导致润滑性能变差、轴承工况条件恶化等。


    电主轴生产厂家所知道的电主轴所融合的技术:高速轴承技术:电主轴通常采用复合陶瓷轴承,耐磨耐热,寿命是传统轴承的几倍;有时也采用电磁悬浮轴承或静压轴承,内外圈不接触,理论上寿命无限:    

        

    高速电机技术:电主轴是电动机与主轴融合在一起的产物,电动机的转子即为主轴的旋转部分,理论上可以把电主轴看作一台高速电动机。关键技术是高速度下的动平衡;    

        

    润滑:电主轴的润滑一般采用定时定量油气润滑;也可以采用脂润滑,但相应的速度要打折扣。所谓定时,就是每隔一定的时间间隔注一次油。所谓定量,就是通过一个叫定量阀的器件,精确地控制每次润滑油的油量。而油气润滑,指的是润滑油在压缩空气的携带下,被吹入陶瓷轴承。油量控制很重要,太少,起不到润滑作用;太多,在轴承高速旋转时会因油的阻力而发热。    

        

    冷却装置:为了尽快给高速运行的电主轴散热,通常对电主轴的外壁通以循环冷却剂,冷却装置的作用是保持冷却剂的温度。   

        

    内置脉冲编码器:为了实现自动换刀以及刚性攻螺纹,电主轴内置一脉冲编码器,以实现准确的相角控制以及与进给的配合。     


    自动换刀装置:为了应用于加工中心,电主轴配备了自动换刀装置,包括碟形簧、拉刀油缸等;

 

    高速刀具的装卡方式:广为熟悉的BT、ISO刀具,已被实践证明不适合于高速加工。这种情况下出现了HSK、SKI等高速刀具。    

         

    高频变频装置:要实现电主轴每分钟几万甚至十几万转的转速,必须用一高频变频装置来驱动电主轴的内置高速电动机,变频器的输出频率必须达到上千或几千赫兹。    

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