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高速主軸電機的性能與技術,您知道多少?

来源: | 作者:jinhong88 | 发布时间: 2020-06-24 | 142 次浏览 | 分享到:

目前,高速電主軸隨著電氣傳動技術(變頻調速技術、電動機矢量控制技術等)的迅速發展和日趨完善,高速數控機床主傳動系統的機械結構已得到極大的簡化,基本上取消了帶輪傳動和齒輪傳動。機床主軸由內裝式電動機直接驅動,從而把機床主傳動鏈的長度縮短為零,實現了機床的“零傳動”。


這種主軸電動機與機床主軸“合二為壹”的傳動結構形式,使主軸部件從機床的傳動系統和整體結構中相對獨立出來,因此可做成“主軸單元”,俗稱“電主軸”(ElectricSpindle,Motor Spindle)。


高速電主軸電機的性能除了受軸承及其潤滑技術影響較大以外,還受許多因素的影響,其中包括軸承預緊力的控制、內裝電機的發熱與冷卻、主軸的動平衡、軸上零件的連接等。此外,主軸軸端的設計也是高速電主軸不容忽視的問題。


因此電主軸軸承的選擇及其預緊技術用在高速主軸單元上的軸承主要有角接觸球軸承、磁懸浮軸承、水基動靜壓軸承、空氣動靜壓軸承等。磁懸浮軸承由於價格昂貴,控制系統復雜,發熱問題難以解決,因而還無法在高速主軸單元上推廣應用。


水基靜壓軸承是目前國內較熱門的研究課題之壹,它是利用水具有熱容量較大、軸承溫升較小的特點,部分解決了普通動、靜壓軸承發熱嚴重的問題,主要用在低速重載場合。空氣動靜壓軸承徑向剛度低並有沖擊,但高速性能好,壹般用在超高速、輕載、精密主軸上。角接觸球軸承dn值在2.0×106以下的高速主軸電機單元中應用。


無論是速度極限、承載能力、剛度、精度等各方面均能很好地滿足要求並已標準化,價格低廉,目前90%的主軸組件采用這種類型的軸承。

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