電主軸是在數(shù)控機(jī)床領(lǐng)域出現(xiàn)的將機(jī)床主軸與主軸電機(jī)融為一體的新技術(shù),它與直線電機(jī)技術(shù)、高速刀具技術(shù)一起,將會把高速加工推向一個新時代。電主軸是一套組件,它包括電主軸本身及其附件:電主軸、高頻變頻裝置、油霧潤滑器、冷卻裝置、內(nèi)置編碼器、換刀裝置。
電主軸通常采用復(fù)合陶瓷軸承,耐磨耐熱,壽命是傳統(tǒng)軸承的幾倍;有時也采用電磁懸浮軸承或靜壓 軸承,內(nèi)外圈不接觸,理論上壽命無限;電主軸是電動機(jī)與主軸融合在一起的產(chǎn)物,電動機(jī)的轉(zhuǎn)子即為主軸的旋轉(zhuǎn)部分,理論上可以把電主軸看作一臺高速電動機(jī),關(guān)鍵技術(shù)是高速度下的動平衡。
電主軸的潤滑一般采用定時定量油氣潤滑;也可以采用脂潤滑,但相應(yīng)的速度要打折扣。所謂定時,是每隔的時間間隔注一次油。所謂定量,是通過一個叫定量閥的器件,準(zhǔn)確地控制每次潤滑油的油量。
而油氣潤滑,指的是潤滑油在壓縮空氣的攜帶下,被吹入陶瓷軸承。油量控制很重要,太少,起不到潤滑作用;太多,在軸承高速旋轉(zhuǎn)時會因油的阻力而發(fā)熱。為了盡快給高速運(yùn)行的電主軸散熱,通常對電主軸的外壁通以循環(huán)冷卻劑,冷卻裝置的作用是保持冷卻劑的溫度。
為了實(shí)現(xiàn)自動換刀以及剛性攻螺紋,電主軸內(nèi)置一脈沖編碼器,以實(shí)現(xiàn)準(zhǔn)確的相角控制以及與進(jìn)給的配合。為了應(yīng)用于加工中心,電主軸配備了自動換刀裝置,包括碟形簧、拉刀油缸等。
廣為熟悉的BT、ISO刀具已被實(shí)踐證明不適合于高速加工,這種情況下出現(xiàn)了HSK、SKI等高速刀具。要實(shí)現(xiàn)電主軸每分鐘幾萬甚至十幾萬轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)速,必須用一高頻變頻裝置來驅(qū)動電主軸的內(nèi)置高速電動機(jī),變頻器的輸出頻率必須達(dá)到上千或幾千赫茲。
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