電主軸的重要性

裝備制造業(yè)是國(guó)民經(jīng)濟(jì)的支柱產(chǎn)業(yè)，機(jī)床工業(yè)更是裝備制造業(yè)的基石，所有的有精度要求的零件設(shè)備都需要有機(jī)床才能加工出來永磁電主軸供應(yīng)。機(jī)床主軸的旋轉(zhuǎn)都是由電機(jī)帶動(dòng)的永磁電主軸，傳統(tǒng)機(jī)床都是一臺(tái)異步電機(jī)通過皮帶輪驅(qū)動(dòng)齒輪箱的輸入軸，機(jī)床通過齒輪箱齒輪嚙合的變換來實(shí)現(xiàn)電機(jī)主軸的調(diào)速。電主軸是高精密機(jī)床的功能部件，電機(jī)轉(zhuǎn)子直接安裝刀具，省去了中間皮帶輪和齒輪箱的傳動(dòng)環(huán)節(jié)，其功能是帶動(dòng)刀具（砂輪）或工件旋轉(zhuǎn)，實(shí)現(xiàn)高速精密加工。機(jī)床主軸的性能很大程度上決定了機(jī)床的加工效率和加工質(zhì)量，對(duì)機(jī)床性能具有至關(guān)重要的影響。

對(duì)主軸電機(jī)的要求主要為：

（1）足夠的輸出功率，數(shù)控機(jī)床的主軸負(fù)載性質(zhì)近似于'恒功率'永磁同步電主軸，也就是當(dāng)機(jī)床的主軸轉(zhuǎn)速高時(shí)，輸出轉(zhuǎn)矩較??；主軸轉(zhuǎn)速低時(shí)，輸出轉(zhuǎn)矩大；即要求主軸驅(qū)動(dòng)裝置要具有'恒功率'的性質(zhì)；

（2）調(diào)速范圍：為保證數(shù)控機(jī)床適用于各種不同的刀具、加工材質(zhì)；適應(yīng)于各種不同的加工工藝，要求主軸電機(jī)具有一定的調(diào)速范圍。但對(duì)主軸的要求比進(jìn)給低；

（3）速度精度：一般要求靜差度小于5％，更高的要求為小于1％；

（4）快速：主軸驅(qū)動(dòng)裝置有時(shí)也用在定位功能上，這就要求它也具有一定的快速性。

電主軸是近幾年在數(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(huì)把高速加工推向一個(gè)新時(shí)代永磁電主軸廠家。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(rùn)滑器、冷卻裝置、內(nèi)置編碼器、換刀裝置。

電主軸所融合的技術(shù)：

高速軸承技術(shù)：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(shí)也采用電磁懸浮軸承或靜承，內(nèi)外圈不接觸，理論上壽命；

對(duì)于前3種企業(yè)，的看法是各有所長(zhǎng)。在“院所型”生產(chǎn)廠家中，由于他們的技術(shù)力量比較，從事該行業(yè)時(shí)間比較長(zhǎng)，一旦轉(zhuǎn)型，技術(shù)問題能夠自行解決，所需改變的只是體制。只要體制適合市場(chǎng)需求，這類企業(yè)生產(chǎn)的產(chǎn)品會(huì)很有競(jìng)爭(zhēng)力。比如洛陽(yáng)軸承研究所，們?cè)啻谓ㄗh從研究所分離出公司，利用他們所掌握的電主軸技術(shù)專門生產(chǎn)此類產(chǎn)品。至于“主廠型”企業(yè)，鐘洪分析說，在國(guó)外電主軸的生產(chǎn)一般分為2種方式，1種是由配套廠家生產(chǎn)，另1種是由的電主軸生產(chǎn)廠家制造。國(guó)外的主機(jī)廠一般不生產(chǎn)電主軸，因此從這一點(diǎn)來說，在國(guó)內(nèi)從主機(jī)廠分離出來專門生產(chǎn)電主軸的企業(yè)，是一種趨勢(shì)。而“民企型”企業(yè)，們的看法是，由于他們的市場(chǎng)眼光敏銳，機(jī)制靈活，特別是江浙一帶機(jī)床用戶逐漸增多，為他們生產(chǎn)機(jī)床功能部件提供了機(jī)會(huì)，而且和客戶交流起來也有地域方面的優(yōu)勢(shì)，這些使他們?cè)陔娭鬏S的生產(chǎn)中具備優(yōu)勢(shì)。

電主軸是電動(dòng)機(jī)與主軸融合在一起的產(chǎn)物，電動(dòng)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(tái)高速電動(dòng)機(jī)。關(guān)鍵技術(shù)是高速度下的動(dòng)平衡；

高速加工技術(shù)是繼數(shù)控加工技術(shù)之后，給機(jī)械制造業(yè)帶來革命性變化的又一項(xiàng)先進(jìn)技術(shù)，而高速電主軸是高速加工機(jī)床的功能部件。由于電主軸性能的好壞在很大程度上決定了整臺(tái)機(jī)床的加工精度和生產(chǎn)效率。

電主軸的殼體中安裝有電動(dòng)機(jī)的定子，電主軸實(shí)施封閉設(shè)計(jì)，當(dāng)處于高速運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)的時(shí)候，由于缺乏散熱條件，就會(huì)出現(xiàn)殼體中過熱的問題。電主軸的內(nèi)部安裝有兩個(gè)熱源：個(gè)熱源是電動(dòng)機(jī)運(yùn)行中會(huì)由于損耗而發(fā)熱；第二個(gè)熱源是由于軸承運(yùn)行中產(chǎn)生摩擦而發(fā)熱。當(dāng)電機(jī)運(yùn)行的過程中有熱量產(chǎn)生，主要發(fā)揮散熱作用的是主軸殼體，而且部分熱量通過主軸向軸承傳輸，導(dǎo)致軸承快速升溫，其壽命必然受到影響，轉(zhuǎn)軸的制造精度受到熱伸長(zhǎng)的影響，主軸系統(tǒng)運(yùn)行的性無法保證。冷卻電主軸的方法是將循環(huán)冷卻水套安裝在定子與殼體連接的位置，同潤(rùn)滑軸承，使發(fā)熱量減少，采用合理的潤(rùn)滑方式除了發(fā)揮潤(rùn)滑作用，而且還可以起到冷卻的效果。