




高速电主轴的特点:它具有高转速、高精密、噪声低、低温升、体积小、安装方便等特点,是现代数控机床主要的关键部件。它与早年应用于内圆磨床的内装式电机主轴的区别是采用了变频调速技术,主轴有较大的驱动功率和转矩,并有一系列主轴振动、轴承温升等参数的传感器及其检测控制系统。因此电主轴及驱动系统是一种技术含量很高的机电一体化产品,涉及机械、电机、驱动与控制、支承、润滑、材料热处理及振动等诸多领域,是一套相对***、完整的智能型功能部件。高速运转的电主轴的主轴形式是将主轴电机的定子、转子直接装入主轴组件的内部,即把高速电机置于精密主轴内部,电主轴的电机转子就是主轴,主轴的壳体就是电机的机座,实现了变频调速电机和主轴一体,电机直接驱动主轴,形成电主轴。电主轴取消了电机到主轴传动链中的齿轮、皮带等一切中间环节,动力源对主轴的直接传动,传动链长度为零,实现了机床主轴系统的“零传动”。高速主轴单元主要有高速电主轴,气动主轴和水动主轴。其中高速电主轴常见,高速电主轴单元是高速加工机场中关键的部件之一。这种主轴电动机与机床主轴“合二为一”的传动结构形式,使主轴部件从机床的传动系统和整体结构中相对***出来,因此可做成“主轴单元”,俗称“电主轴”(ElectricSpindle,MotorSpindle)。目前大多数电主轴结构都是把加工主轴与电机转轴做成一体,以实现零传动。同时电机外壳带有冷却系统,高速电主轴主要有带冷却系统的壳体,定子、转子、轴承等部分组成,工作时通过改变电流的频率来实现增减速度。

磨用电主轴的设计一般兼顾的转速范围比较小,同时还要兼顾砂轮的高许用线速度,因此一般在使用时不能既用高速小砂轮又用低速大砂轮,否则会因为低速功率不够大而导致大砂轮磨削的效果和效率比较低差,另外由于大砂轮本身的自重,高速电主轴轴承通常为了适应高速旋转,设计时轴承以满足高转速要求为主,兼顾一定程度的承载能力,在低速使用大砂轮磨削时,因轴承本身的承载能力不能满足其要求会导致主轴轴承寿命的急剧降低,精度寿命大大缩短。另外磨用电主轴由于转速分档比较接近,用户完全可以分开选择不同的产品来满足不同的磨削要求,以更大更好的发挥电主轴的工作能力和效率潜力。当直径较大的滚动体位于左边时,会使内圈右移,即主轴位置右移:相反,当直径较大的滚动体位于右边时,会使内圈位置左移,即主轴位置左移。
由于使用简单、经济而得到广泛应用,主轴轴承的高速化发展趋势对润滑提出了更高的要求。保守dmN值在50×104以下的脂润滑,由于使用简单、经济而得到广泛应用,而且无需特别维护,也无需后续补充,大多数为终身润滑。随转速提高,dmN值达100×104以上时采用油气和油雾润滑,与脂润滑相比,温度上升小,能够以更高速度旋转,因而成为主要的润滑方法。这时主轴轴颈的不同部位和轴承孔内的某一固定部位相接触,所以轴颈的圆度误差会使主轴回转产生纯径向跳动,而轴承孔的形状误差对主轴回转精度的影响很小。而喷射润滑虽然dmN值可达到250×104但需要大量润滑油,因搅拌阻力使动力损失较大,而且需要较复杂的附属设备,***较高,所以一般不使用这种润滑方式。