電主軸簡述:電主軸是在數(shù)控機床領(lǐng)域出現(xiàn)的將機床主軸與主軸電機融為一體的新技術(shù),電主軸它與直線電機技術(shù)、高速刀具技術(shù)一起,把高速加工推向一個新時代。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、油霧潤滑器、冷卻裝置、內(nèi)置編碼器、換刀裝置等。電動機的轉(zhuǎn)子直接作為機床的主軸,主軸單元的殼體就是電動機機座,并且配合其他零部件,實現(xiàn)電動機與機床主軸的一體化。
電主軸結(jié)構(gòu):電主軸由無外殼電機、主軸、軸承、主軸單元殼體、驅(qū)動模塊和冷卻裝置等組成。電機的轉(zhuǎn)子采用壓配方法與主軸做成一體,主軸則由前后軸承支承。電機的定子通過冷卻套安裝于主軸單元的殼體中。主軸的變速由主軸驅(qū)動模塊控制,而主軸單元內(nèi)的溫升由冷卻裝置限制。在主軸的后端裝有測速、測角位移傳感器,前端的內(nèi)錐孔和端面用于安裝刀具。
電主軸的冷卻:由于電主軸將電機集成于主軸單元中,且轉(zhuǎn)速很高,運轉(zhuǎn)時會產(chǎn)生大量熱量,引起電主軸溫升,使電主軸的熱態(tài)特性和動態(tài)特性變差,從而影響電主軸的正常工作。因此,必須采取一定措施控制電主軸的溫度,使其恒定在一定值內(nèi)。機床目前一般采取強制循環(huán)油冷卻的方式對電主軸的定子及主軸軸承進行冷卻,即將經(jīng)過油冷卻裝置的冷卻油強制性地在主軸定子外和主軸軸承外循環(huán),帶走主軸高速旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生的熱量。機床另外,為了減少主軸軸承的發(fā)熱,還必須對主軸軸承進行合理的潤滑。
電主軸的驅(qū)動:電主軸的電動機均采用交流異步感應(yīng)電動機,由于是用在高速加工機床上,啟動時要從靜止迅速升速至每分鐘數(shù)萬轉(zhuǎn)乃至數(shù)十萬轉(zhuǎn),啟動轉(zhuǎn)矩大,因而啟動電流要超出普通電機額定電流5~7倍。其驅(qū)動方式有變頻器驅(qū)動和矢量控制驅(qū)動器驅(qū)動兩種。變頻器的驅(qū)動控制特性為恒轉(zhuǎn)矩驅(qū)動,輸出功率與轉(zhuǎn)矩成正比。機床最新的變頻器采用先進的晶體管技術(shù),可實現(xiàn)主軸的無級變速。機床矢量控制驅(qū)動器的驅(qū)動控制為在低速端為恒轉(zhuǎn)矩驅(qū)動,在中、高速端為恒功率驅(qū)動。