高速電主軸的內(nèi)部結(jié)構(gòu)說明
高速主軸單元主要包括高速電主軸,氣動主軸和液力主軸。其中,高速電主軸是常見的,而高速電主軸單元是高速加工機(jī)場中關(guān)鍵的組件之一。目前,大多數(shù)電主軸結(jié)構(gòu)是將加工主軸和電機(jī)軸集成在一起以實(shí)現(xiàn)零傳動。同時(shí),馬達(dá)殼體設(shè)有冷卻系統(tǒng)。高速電主軸主要由具有冷卻系統(tǒng)的殼體,定子,轉(zhuǎn)子和軸承組成。通過在操作期間改變電流的頻率來增加或減小電流的速度。由于高速電主軸需要實(shí)現(xiàn)高速運(yùn)行,因此以下零件的質(zhì)量直接影響高速電主軸的性能。
(1)旋轉(zhuǎn)軸是高速電主軸的主要旋轉(zhuǎn)體,他的制造精度直接影響電主軸的終精度。成品旋轉(zhuǎn)軸的形狀和位置公差的精度非常高,當(dāng)旋轉(zhuǎn)軸高速運(yùn)行時(shí),由偏心質(zhì)量引起的振動會嚴(yán)重影響其動態(tài)性能,因此必須嚴(yán)格平衡旋轉(zhuǎn)軸。還應(yīng)測試安裝在旋轉(zhuǎn)軸上的某些零件與旋轉(zhuǎn)軸之間的動態(tài)平衡。
(2)高速電主軸的核心支撐部分是高速精密軸承,由于電主軸的轉(zhuǎn)速取決于軸承的功能,尺寸,布置和潤滑方法,因此這種軸承必須具有高速性能好,動載能力高,潤滑性能好和低潤滑的優(yōu)點(diǎn)。發(fā)熱。近年來,已經(jīng)開發(fā)了動靜軸承,陶瓷軸承和磁軸承。動,靜*承具有較高的剛度和阻尼,可以大大提高加工效率,加工質(zhì)量,延長*壽命,降低加工成本;這個(gè)生命是半無限的磁懸浮主軸具有良好的高速性能,高精度,易于診斷和在線監(jiān)控的特點(diǎn)。但是,由于電磁測量和控制系統(tǒng)的復(fù)雜性,這種主軸非常昂貴,并且*以來一直保持很高的價(jià)格,到目前為止尚未得到廣泛使用。目前,市場上使用的是陶瓷軸承。一般角接觸陶瓷軸承的內(nèi)圈和外圈是鋼圈,滾動元件是陶瓷材料。陶瓷具有密度低,剛性好和熱膨脹系數(shù)低的優(yōu)點(diǎn)。理論計(jì)算,接觸疲勞試驗(yàn)和壓碎試驗(yàn)表明,混合陶瓷軸承的個(gè)失效是鋼圈而不是陶瓷球。由于前三個(gè)軸承的理論壽命是無限的,特別是磁懸浮軸承還具有自動調(diào)整偏心率等優(yōu)點(diǎn)。在未來的超高速機(jī)床市場,隨著技術(shù)的發(fā)展,磁懸浮軸承應(yīng)該是發(fā)展的方向。在一般的高速加工機(jī)床中,混合陶瓷軸承或純陶瓷軸承也將具有廣泛的應(yīng)用范圍。
(3)潤滑系統(tǒng)的良好使用對高速電主軸的性能有重要影響。典型的潤滑方法是使用油霧潤滑或油氣混合潤滑。前者主要是通過霧化潤滑油來潤滑軸承,潤滑油無法再利用,空氣污染更加嚴(yán)重。后者使用高壓空氣將潤滑油直接吹入軸承,這在潤滑的同時(shí)也起到散熱的作用。