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2023-09-16 09:11:30
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(lái)。機(jī)床主軸的旋轉(zhuǎn)都是由電機(jī)帶動(dòng)的，傳統(tǒng)機(jī)床都是一臺(tái)異步電機(jī)通過(guò)皮帶輪驅(qū)動(dòng)齒輪箱的輸入軸，機(jī)床通過(guò)齒輪箱齒輪嚙合的變換來(lái)實(shí)現(xiàn)電機(jī)主軸的調(diào)速。機(jī)床通過(guò)齒輪箱齒輪嚙合的變換來(lái)實(shí)現(xiàn)電機(jī)主軸的調(diào)速。
電主軸具有結(jié)構(gòu)緊湊、重量輕、慣性小、噪聲低、響應(yīng)快等優(yōu)點(diǎn)，車床伺服主軸而且轉(zhuǎn)速高、功率大，簡(jiǎn)化機(jī)床設(shè)計(jì)，易于實(shí)現(xiàn)主軸定位永磁同步電主軸，是高速主軸單元中的一種理想結(jié)構(gòu)。 電主軸軸承采用高速軸承技術(shù)，耐磨耐熱，壽命是傳統(tǒng)軸承的幾倍。電主軸具有結(jié)構(gòu)緊湊、重量輕、慣性小、噪聲低、響應(yīng)快等優(yōu)點(diǎn)，車床伺服主軸而且轉(zhuǎn)速高、功率大，簡(jiǎn)化機(jī)床設(shè)計(jì)，易于實(shí)現(xiàn)主軸定位永磁同步電主軸，是高速主軸單元中的一種理想結(jié)構(gòu)。
電主軸的電動(dòng)機(jī)均采用交流異步感應(yīng)電動(dòng)機(jī)，由于是用在高速加工機(jī)床上，啟動(dòng)時(shí)要從靜止迅速升速至每分鐘數(shù)萬(wàn)轉(zhuǎn)乃至數(shù)十萬(wàn)轉(zhuǎn)，啟動(dòng)轉(zhuǎn)矩大，因而啟動(dòng)電流要超出普通電機(jī)額定電流5~7倍。其驅(qū)動(dòng)方式有變頻器驅(qū)動(dòng)和矢量控制驅(qū)動(dòng)器驅(qū)動(dòng)兩種。變頻器的驅(qū)動(dòng)控制特性為恒轉(zhuǎn)矩驅(qū)動(dòng)，輸出功率與轉(zhuǎn)矩成正比。機(jī)床新的變頻器采用先進(jìn)的晶體管技術(shù)，可實(shí)現(xiàn)主軸的無(wú)級(jí)變速。機(jī)床矢量控制驅(qū)動(dòng)器的驅(qū)動(dòng)控制為在低速端為恒轉(zhuǎn)矩驅(qū)動(dòng)，在中、高速端為恒功率驅(qū)動(dòng)
內(nèi)藏式高速電主軸的高轉(zhuǎn)速達(dá)12000rpm，采用前端完全固定，后端浮動(dòng)的軸承支承方式，其總裝配圖如圖1所示。前端四列背對(duì)背前角接觸球軸承，主軸的徑向和軸向全部固定，后端選用圓柱滾子軸承，軸承內(nèi)圈、滾子可與主軸一起沿著外圈滾道作軸向移動(dòng)，減小了熱伸長(zhǎng)對(duì)主軸的影響，精度保持性好。根據(jù)設(shè)計(jì)特點(diǎn)，裝配中要解決的關(guān)鍵問(wèn)題是軸承預(yù)緊力、前后軸承的溫升、主軸的動(dòng)平衡、定子和冷卻套的熱裝、油氣潤(rùn)滑裝置和冷卻套的防漏等，并確定裝配工藝規(guī)范。
主軸軸承預(yù)緊力與機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速、剛度和載荷有關(guān)，軸承預(yù)緊力的增加可提高主軸的剛度，但軸承滾道摩擦、損耗等會(huì)產(chǎn)生熱量。如果熱量無(wú)法及時(shí)散發(fā)，則會(huì)嚴(yán)重影響機(jī)床精度，因此，軸承預(yù)緊力應(yīng)通過(guò)測(cè)試或試驗(yàn)確定。根據(jù)多次反復(fù)試驗(yàn)，并參考國(guó)內(nèi)外電主軸軸承預(yù)緊力的研究結(jié)果，確定預(yù)緊量為0.002～0.005mm。通過(guò)實(shí)測(cè)同組同向軸承內(nèi)、外環(huán)高低差值，可確定內(nèi)、外隔套的高低差，并通過(guò)精密配研得出，隔套兩端面平行度允差為0.002mm。
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