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电主轴生产厂家所融合的电主轴技术

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电主轴生产厂家所融合的电主轴技术

发布日期:2019-03-07 作者: 点击:


    电主轴是最近几年在数控机床领域出现的将机床主轴与主轴电动机融为一体的新技术,它与直线电动机技术、高速刀具技术一起,将会把高速加工推向一个新时代。电主轴是一套组件,它包括电主轴本身及其附件:高频变频装置、油雾润滑器、冷却装置、内置编码器、换刀装置等。


    在数控机床中,电主轴通常采用变频调速方法。电主轴生产厂家所生产的电主轴目前主要有普通变频驱动和控制、矢量控制驱动器的驱动和控制以及直接转矩控制三种控制方式。

 

    普通变频为标量驱动和控制,其驱动控制特性为恒转矩驱动,输出功率和转速成正比。普通变频控制的动态性能不够理想,在低速时控制性能不佳,输出功率不够稳定,也不具备C轴功能。但价格便宜、结构简单,一般用于磨床和普通的高速铣床等。

 

    矢量控制技术模仿直流电动机的控制,以转子磁场定向,用矢量变换的方法来实现驱动和控制,具有良好的动态性能。矢量控制驱动器在刚启动时具有很大的转矩值,加之电主轴本身结构简单,惯性很小,故启动加速度大,可以实现启动后瞬时达到允许极限速度。


    这种驱动器又有开环和闭环两种,后者可以实现位置和速度的反馈,不仅具有更好的动态性能,还可以实现C轴功能;而前者动态性能稍差,也不具备C轴功能,但价格较为便宜。

 

    直接转矩控制是继矢量控制技术之后发展起来的又一种新型的高性能交流调速技术,其控制思想新颖,系统结构简洁明了,更适合于高速电主轴的驱动,更能满足高速电主轴高转速、宽调速范围、高速瞬间准停的动态特性和静态特性的要求,已成为交流传动领域的一个热点技术。


    电主轴生产厂家所生产的电主轴电动机的转子直接作为机床的主轴,主轴单元的壳体就是电动机机座,并且配合其他零部件,实现电动机与机床主轴的一体化。


    电主轴生产厂家所知道的电主轴所融合的技术:


    1.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。

 

    2.高速电动机技术


    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做一台高速电动机,关键技术是高速度下的动平衡。

 

    3.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,但相应地速度会低些。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。 

 

    4.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 

 

    5.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。 

 

    6.自动换刀装置  


    为了应用加工中心,电主轴配备了自动换刀装置,包括碟形弹簧、拉油缸等。 

 

    7.高速刀具的装卡方式  


    广为熟悉的BT、1sO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。 

 

    8.高频变频装置  


    要实现电主轴每分钟几万转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,变器的输出频率必须达到上千或几千赫弦。 

电主轴生产厂家.jpg

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