




主轴所融合的技术:高速轴承技术: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;可以采用运动和***分离的主轴结构,使工件在加工过程中的回转精度不受机床主轴回转误差的影响,使主轴回转误差不反映到工件上。有时也采用电磁悬浮轴承或静承,内外圈不接触,理论上寿命无限;高速电机技术: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,精准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,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。
采用电主轴的高速加工技术是目前机床行业非常热门的一个话题。在高速切削机床中,由于主轴单元系统各零件刚度和精度都较高,而负荷却不是很大,主轴因切削力引起的加工误差较小。但内装式电动机的功率损耗发热和轴承的摩擦发热不可忽视,在高速加工中,电主轴的热变形已成为影响机床加工精度的主要因素,机床热变形造成的加工误差达到工件总加工误差的60% ~ 80%。对高速电主轴的热态特性进行分析,以减小温升和热变形。对于高速机床来说,电主轴作为其核心部件,除需提高合理的刚度、精度外,另外需考虑电动机和主轴轴承的发热及动平衡精度,原有机床主轴的设计理论已经不适合高速主轴系统的设计,由此引起了高速主轴系统设计理念和理论的变化。主轴轴承高速下的剧烈摩擦发热和高频电动机发热会使主轴产生热变形,甚至引起主轴系统失效,大大阻碍了新技术的发展。主轴电机是一种精密部件,使用就更加讲究,请大家在使用中一定要按下述规范进行:(1)雕铣机的操作员必须经过培训和认可,严禁没有经过训练的操作人员使用雕铣机。因此,高速电主轴技术在高速机床研究和发展中具有重要的意义,电主轴系统发热分析及控制措施在高速主轴系统中至关重要,是高速、机床必须要考虑和解决的关键技术问题之一。

电主轴的电动机均采用交流异步感应电动机,由于是用在高速加工机床上,启动时要从静止迅速升速至每分钟数万转乃至数十万转,启动转矩大,因而启动电流要超出普通电机额定电流5~7倍。其驱动方式有变频器驱动和矢量控制驱动器驱动两种。变频器的驱动控制特性为恒转矩驱动,输出功率与转钜成正比。机床的变频器采用***的晶体管技术,可实现主轴的无级变速。然而,高速运转时,轴承发热量很大,导致轴承温升很高,并引起热变形。机床矢量控制驱动器的驱动控制为在低速端为恒转矩驱动,在中、高速端为恒功率驱动。