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2023-06-13 09:10:28
電主軸是在數(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),電主軸它與直線電機(jī)技術(shù)、高速刀具技術(shù)一起新型永磁電主軸,把高速加工推向一個(gè)新時(shí)代永磁電主軸。電主軸包括電主軸本身及其附件,包括電主軸、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(jī)的轉(zhuǎn)子直接作為機(jī)床的主軸,主軸單元的殼體就是電動機(jī)機(jī)座,并且配合其他零部件,實(shí)現(xiàn)電動機(jī)與機(jī)床主軸的一體化。
隨著電氣傳動技術(shù)(變頻調(diào)速技術(shù)、電動機(jī)矢量控制技術(shù)等)的迅速發(fā)展和日趨完善,高速數(shù)控機(jī)床主傳動系統(tǒng)的機(jī)械結(jié)構(gòu)已得到極大的簡化,基本上取消了帶輪傳動和齒輪傳動。機(jī)床主軸由內(nèi)裝式電動機(jī)直接驅(qū)動,從而把機(jī)床主傳動鏈的長度縮短為零永磁同步電主軸,實(shí)現(xiàn)了機(jī)床的“零傳動”。,這種“主軸單元”主軸電動機(jī)與機(jī)床主軸“合二為一”的傳動結(jié)構(gòu)形式使主軸部件從機(jī)床的傳動系統(tǒng)和整體結(jié)構(gòu)中相對獨(dú)立出來,又稱“電主軸”。由于當(dāng)前電主軸主要采用的是交流高頻電動機(jī),故也稱為“高頻主軸”。由于沒有中間傳動環(huán)節(jié),有時(shí)又稱它為“直接傳動主軸。
電主軸冷卻回路的目的是保持主軸溫度恒定,且其溫度與主軸轉(zhuǎn)速無關(guān),因而可以避免主軸前端伸長并且保護(hù)主軸軸承,從而保證主軸的精度不受電動機(jī)發(fā)熱的影響;電動機(jī)冷卻回路主要在于電機(jī)定子的冷卻永磁電主軸廠家,只要將定子的溫度控制在較低的范圍之內(nèi),就能將電機(jī)的溫度加以控制。其冷卻方式是對電機(jī)定子采用外循環(huán)水式冷卻液實(shí)行強(qiáng)制冷卻,加強(qiáng)電動機(jī)對外部的散熱能力,使主軸部件的殼體保持室溫狀態(tài);刀具冷卻是選用件,可以任意選用外部冷卻或者內(nèi)孔冷卻,或者內(nèi)外同時(shí)冷卻。采用通過刀具內(nèi)孔冷卻時(shí),冷卻液在高壓下通過旋轉(zhuǎn)分配器中間的孔道,打開單向閥,從刀柄(包括刀具)的中間孔中噴出。
轉(zhuǎn)子裝配:1MS310F-6A-A1轉(zhuǎn)子與主軸之間是過盈配合,轉(zhuǎn)子需加熱后熱裝在主軸上,如何解決轉(zhuǎn)子熱裝問題,以及轉(zhuǎn)子熱裝后主軸變形的問題是轉(zhuǎn)子裝配的關(guān)鍵。安裝轉(zhuǎn)子的方法 :a) 把轉(zhuǎn)子置于準(zhǔn)備工作夾具中,O 型圈一端必須處于頂部。b) 將轉(zhuǎn)子放入加熱箱加熱至180℃-200℃。c) 將主軸垂直裝入轉(zhuǎn)子,加上小于50Kg的力使主軸與轉(zhuǎn)子完全壓合。
主軸預(yù)緊:電主軸突出的問題之一是內(nèi)藏高速電機(jī)的發(fā)熱,由于主電機(jī)旁邊就是主軸軸承,電機(jī)的發(fā)熱直接會影響主軸軸承的溫升,如果主軸軸承預(yù)緊力過大,導(dǎo)致主軸溫升過高,會直接降低軸承的工作精度。如果預(yù)緊力過小,又會影響主軸的剛度。
因?yàn)榕c其他技術(shù)相對應(yīng)的產(chǎn)品,完全可以外購。比如軸承廠就可以外購電機(jī),而電機(jī)廠也可以外購軸承,這是一些世界電主軸生產(chǎn)廠家通用的做法。就是的電主軸生產(chǎn)商也不具備全套技術(shù),他們也同樣外購產(chǎn)品或是技術(shù)。電主軸的生產(chǎn)從技術(shù)層面來說,其實(shí)需要的是裝配、加工的能力。就是全部零部件都外購,的產(chǎn)品所獲得的利潤也不低。特別是在國內(nèi)勞動力具有優(yōu)勢的情況下,即使是零部件進(jìn)口,裝配完成后生產(chǎn)出來的電主軸也應(yīng)該比進(jìn)口的同類電主軸價(jià)格至少低三分之一。
為了提高主軸的平衡性,在電主軸的設(shè)計(jì)中,需要采用對稱結(jié)構(gòu),加工裝配的時(shí)候要提高度。當(dāng)主軸出廠的回收,調(diào)整好初始動平衡,提高主軸的平衡性,但是,主軸刀具依然會存在細(xì)微的不對稱問題,甚至?xí)霈F(xiàn)刀具磨損的問題,或者切屑粘刀的問題,原有的動平衡依然會被打破。由于工況復(fù)雜,主軸刀具系統(tǒng)會受到干擾,諸如切削力激勵、離心力以及熱變形等都是重要的影響因素,并因此破壞主軸系統(tǒng),使其無法保持穩(wěn)定的穩(wěn)定的運(yùn)行狀態(tài)。要使電主軸處于高速運(yùn)行狀態(tài),確保數(shù)控機(jī)床運(yùn)行且持續(xù)穩(wěn)定,就需要將在線運(yùn)行且自動化操作的動平衡系統(tǒng)設(shè)計(jì)出來,并根據(jù)實(shí)際應(yīng)用需要不斷完善,更好地發(fā)揮其價(jià)值。
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