電主軸技術(shù)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)要介紹

電主軸在生活中是經(jīng)常運(yùn)用到的，大家會(huì)熟悉。而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。據(jù)有些客戶反映對(duì)電主軸所承載的高科技技術(shù)不是很了解，下面由聯(lián)昱電機(jī)的技術(shù)人員總結(jié)了多年的生產(chǎn)經(jīng)驗(yàn)為大家解析一下。

高速軸承技術(shù)：電主軸通常采用動(dòng)靜壓軸承、復(fù)合陶瓷軸承或電磁懸浮軸承。動(dòng)靜壓軸承具有很高的剛度和阻尼，能大幅度提高加工效率、加工質(zhì)量、延長(zhǎng)刀具壽命、降低加工成本，這種軸承壽命多半無(wú)限長(zhǎng)。

復(fù)合陶瓷軸承目前在電主軸單元中應(yīng)用較多，這種軸承滾動(dòng)體使用熱壓Si3N4陶瓷球，軸承套圈仍為鋼圈，標(biāo)準(zhǔn)化程度高，對(duì)機(jī)床結(jié)構(gòu)改動(dòng)小，易于維護(hù)。

電磁懸浮軸承高速性能好，精度高，容易實(shí)現(xiàn)診斷和在線監(jiān)控，但是由于電磁測(cè)控系統(tǒng)復(fù)雜，這種軸承價(jià)格十分昂貴，而且長(zhǎng)期居高不下，至今沒(méi)有得到廣泛應(yīng)用。

高速電機(jī)技術(shù)：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。

結(jié)構(gòu)說(shuō)明及油氣潤(rùn)滑

電主軸的結(jié)構(gòu)基本構(gòu)成：電主軸是一個(gè)高精度的執(zhí)行元件，而影響電主軸回轉(zhuǎn)精度的主要因素有：

①主軸誤差

主要包括主軸支承軸頸的圓度誤差、同軸度誤差（使主軸軸心線發(fā)生偏斜）和主軸軸頸軸向承載面與軸線的垂直度誤差（影響主軸軸向竄動(dòng)量）

② 軸承誤差

軸承誤差包括滑動(dòng)軸承內(nèi)孔或滾動(dòng)軸承滾道的圓度誤差，滑動(dòng)軸承內(nèi)孔或滾動(dòng)軸承滾道的波度，滾動(dòng)軸承滾子的形狀與尺寸誤差，軸承定位端面與軸心線垂直度誤差，軸承端面之間的平行度誤差，軸承間隙以及切削中的受力變形等。

③ 主軸系統(tǒng)的徑向不等剛度及熱變形

從以上可以看出影響電主軸回轉(zhuǎn)精度的主要原因就是軸承磨損，軸及接觸面磨損。為了保證我們的電主軸能在保證精度的情況下正常工作，我們就要盡可能的降低軸承相關(guān)部位的磨損率，而降低磨損的主要方式就是潤(rùn)滑，對(duì)軸承進(jìn)行潤(rùn)滑處理，保證良好的潤(rùn)滑及冷卻效果。因此選擇合理正確的潤(rùn)滑方式是保證電主軸正常工作的重要條件。

油氣潤(rùn)滑：電主軸的潤(rùn)滑一般采用定時(shí)定量油氣潤(rùn)滑；也可以采用脂潤(rùn)滑，但相應(yīng)的速度要打折扣。所謂定時(shí)，就是每隔一定的時(shí)間間隔注一次油。所謂定量，就是通過(guò)一個(gè)叫定量閥的器件，精確地控制每次潤(rùn)滑油的油量。而油氣潤(rùn)滑，指的是潤(rùn)滑油在壓縮空氣的攜帶下，被吹入陶瓷軸承。油量控制很重要，太少，起不到潤(rùn)滑作用；太多，在軸承高速旋轉(zhuǎn)時(shí)會(huì)因油的阻力而發(fā)熱。冷卻裝置：為了盡快給高速運(yùn)行的電主軸散熱，通常對(duì)電主軸的外壁通以循環(huán)冷卻劑，冷卻裝置的作用是保持冷卻劑的溫度。

油氣潤(rùn)滑裝置使用在電主軸上面被普遍認(rèn)可，俗稱“電主軸油氣潤(rùn)滑裝置”。電主軸油氣潤(rùn)滑裝置通俗的解釋就是，油跟隨氣體的流動(dòng)而往前運(yùn)動(dòng)。氣體在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，會(huì)帶動(dòng)附著在管壁上面的少量油滴進(jìn)入到兩邊的傳動(dòng)軸承，噴灑到摩擦面上的是帶有油滴的油氣混合體。這種潤(rùn)滑裝置不僅經(jīng)濟(jì)、環(huán)保、快速、高效，更重要的是油滴適中，不會(huì)造成因油量過(guò)多軸承無(wú)法散熱，也不會(huì)造成因油量過(guò)多，軸承在高速旋轉(zhuǎn)過(guò)程中產(chǎn)生背壓，避免了電主軸負(fù)載增加，更不會(huì)產(chǎn)生竄動(dòng)現(xiàn)象。

冷卻裝置：為了盡快給高速運(yùn)行的電主軸散熱，通常對(duì)電主軸的外壁通以循環(huán)冷卻劑，冷卻裝置的作用是保持冷卻劑的溫度。

內(nèi)置脈沖編碼器：為了實(shí)現(xiàn)自動(dòng)換刀以及剛性攻螺紋，電主軸內(nèi)置一脈沖編碼器，以實(shí)現(xiàn)準(zhǔn)確的相角控制以及與進(jìn)給的配合。

自動(dòng)換刀裝置：為了應(yīng)用于加工中心，電主軸配備了自動(dòng)換刀裝置，包括碟形簧、拉刀油缸等。

高速刀具的裝卡方式：廣為熟悉的BT、ISO刀具，已被實(shí)踐證明并不能滿足高要求的高速加工。這種情況下出現(xiàn)了HSK、SKI等高速刀具。

高頻變頻裝置：要實(shí)現(xiàn)電主軸每分鐘幾萬(wàn)甚至十幾萬(wàn)轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)速，必須用一高頻變頻裝置來(lái)驅(qū)動(dòng)電主軸的內(nèi)置高速電動(dòng)機(jī)，變頻器的輸出頻率必須達(dá)到上千或幾千赫茲。S=（n0-n）/n0 (n0為同步轉(zhuǎn)速，n為空載轉(zhuǎn)速）。

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