實現(xiàn)某些數(shù)控機床的特殊要求

有些數(shù)控機床，如并聯(lián)運動機床、五面體加工中心、小孔和超小孔加工機床等，必須采用電主軸，方能滿足完善的功能要求。促進了高速切削技術(shù)在機械加工領(lǐng)域的廣泛應用電主軸系由內(nèi)裝式電機直接驅(qū)動，以滿足高速切削對機床“高速度、高精度、高可靠性及小振動”的要求，與機床高速進給系統(tǒng)、高速刀具系統(tǒng)一起組成高速切削所需要的必備條件磨用永磁電主軸。電主軸技術(shù)與電機變頻、閉環(huán)矢量控制、交流伺服控制等技術(shù)相結(jié)合永磁電主軸，可以滿足車削、銑削、鏜削、鉆削、磨削等金屬切削加工的需要。

電主軸所交融的技能：

高速軸承技能：電主軸一般選用復合陶瓷軸承，耐磨耐熱，壽數(shù)是傳統(tǒng)軸承的幾倍；有時也選用電磁懸浮軸承或靜圧軸承，內(nèi)外圈不接觸，理論上壽數(shù)無次數(shù)；

高速電機技能：電主軸是電動機與主軸交融在一起的產(chǎn)品，電動機的轉(zhuǎn)子即為主軸的旋轉(zhuǎn)部分，理論上能夠把電主軸看作一臺高速電動機。關(guān)鍵技能是高速度下的動平衡；

安裝前應確認主軸電機狀態(tài)正常，主要指外觀無損傷，主軸轉(zhuǎn)動輕勻永磁同步電主軸。用500V搖表查定子之對地絕緣電阻在100мΩ以上。主軸電機套筒外徑與夾持座孔間的配合公差必須保證主軸電機之套筒能順利滑入座孔，在任何情況下都不能使用錘子或其他工具來使主軸定位，夾緊力不宜過大，否則會造成精密軸承的鋼球滾道變形，使主軸精度及壽命受到影響。夾持后要檢查主軸前端錐孔定心面的跳動應不大于0.005MM，主軸回轉(zhuǎn)輕勻永磁電主軸廠家。

電主軸的性能及優(yōu)點：

后置直驅(qū)結(jié)構(gòu)設(shè)計、功率配置靈活。電機處于主軸后端，電機的功率與主軸粗細和長短可任意搭配，構(gòu)成極其靈活，可滿足各種主軸徑向空間限制場合的應用。

調(diào)速范圍寬。電機可以實現(xiàn)極寬的調(diào)速范圍，零速到高轉(zhuǎn)速之間均可實現(xiàn)無級調(diào)速；該電機的恒功率比為1：1.25。

生產(chǎn)率高。電機具有的低速硬特性，可進行剛性攻絲，在軸承剛性和刀具硬度許可下，可進行硬金屬、低速大吃刀量切削，高速小吃刀量精密切削，生產(chǎn)效率極大提高。

伺服性強。配合驅(qū)動器，可以實現(xiàn)數(shù)字式伺服主軸的所有功能。

節(jié)能。同等功率條件下，節(jié)能效果比異步主軸電機高20%~50%，功率越大節(jié)能效果越顯著。

應用寬。產(chǎn)品由于增加了低速特性，工作轉(zhuǎn)速范圍明顯提高，并可實現(xiàn)系列化，不僅新設(shè)備可以裝備，更適合舊磨床改造，從500W到150kW均可采用這種結(jié)構(gòu)，其應用范圍大大變寬。

對主軸電機的要求主要為：

（1）足夠的輸出功率，數(shù)控機床的主軸負載性質(zhì)近似于'恒功率'，也就是當機床的主軸轉(zhuǎn)速高時，輸出轉(zhuǎn)矩較??；主軸轉(zhuǎn)速低時，輸出轉(zhuǎn)矩大；即要求主軸驅(qū)動裝置要具有'恒功率'的性質(zhì)；

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

（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)動裝置有時也用在定位功能上，這就要求它也具有一定的快速性。

在電主軸系統(tǒng)中，主軸軸承技術(shù)是關(guān)鍵，主要包括三種，即動靜承、角接觸球軸承和磁懸浮軸承。其中，動靜承是將靜承與動承結(jié)合起來，集合了兩者的優(yōu)點，其具備良好的高速性能，速度調(diào)節(jié)的范圍大。精密數(shù)控機床比較常用角接觸球軸承，其發(fā)揮主軸支撐作用，對高速性能有一定的影響。出現(xiàn)這種現(xiàn)象的主要原因是由于滾珠為氮化硅材料制作，滾珠在高速作用下會增加離心力，增大陀螺力矩，軸承的高速性能得以充分發(fā)揮，減小滾動體的直徑。由于軸承的制造成本高，具有非常復雜的控制系統(tǒng)，不容易解決軸承運行中產(chǎn)生的發(fā)熱問題，所以，只有特殊場合中才會使用。