發(fā)布時間：2015-01-20
車床電主軸是近幾年在數(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)。高速數(shù)控機(jī)床主傳動系統(tǒng)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，實現(xiàn)了機(jī)床的“零傳動”。這種主軸電動機(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，因此可做成“主軸單元”，俗稱“電主軸”。
車床電主軸是近幾年在數(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)。高速數(shù)控機(jī)床主傳動系統(tǒng)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BT50加工中心主軸驅(qū)動，從而把機(jī)床主傳動鏈的長度縮短為零，實現(xiàn)了機(jī)床的“零傳動”。這種主軸電動機(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，因此可做成“主軸單元”，俗稱“電主軸”(ElectricSpindle,MotorSpindle)。
概述
車床電主軸是在數(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)，它與直線電機(jī)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(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，實現(xiàn)電動機(jī)與機(jī)床主軸的一體化。
目前，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，實現(xiàn)了機(jī)床的“零傳動”。這種主軸電動機(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，因此可做成“主軸單元”，俗稱“電主軸”(ElectricSpindle,MotorSpindle)。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”（HighFrequencySpindle)。由于沒有中間傳動環(huán)節(jié)，有時又稱它為“直接傳動主軸”（DirectDriveSpindle)。
優(yōu)點
高轉(zhuǎn)速、高精度、低噪音、內(nèi)圈帶鎖口的結(jié)構(gòu)更適合噴霧潤滑。
主要用途
數(shù)控機(jī)床●機(jī)電設(shè)備
微型電機(jī)●壓力轉(zhuǎn)子
車床電主軸 - 高科
4高科技
高速軸承技術(shù) 電主軸通常采用動靜壓軸承、復(fù)合陶瓷軸承或電磁懸浮軸承。
高速軸承技術(shù)
電主軸通常采用動靜壓軸承、復(fù)合陶瓷軸承或電磁懸浮軸承。動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、延長刀具壽命、降低加工成本，這種軸承壽命多半無限長。
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，對機(jī)床結(jié)構(gòu)改動小，易于維護(hù)。
電磁懸浮軸承高速性能好，精度高，容易實現(xiàn)診斷和在線監(jiān)控，但是由于電磁測控系統(tǒng)復(fù)雜，這種軸承價格十分昂貴，而且長期居高不下，至今沒有得到廣泛應(yīng)用。
高速電機(jī)技術(shù)
電主軸是電動機(jī)與主軸融合在一起的產(chǎn)物，電動機(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高速電動機(jī)。關(guān)鍵技術(shù)是高速度下的動平衡；
結(jié)構(gòu)說明及油氣潤滑
車床電主軸的基本構(gòu)成 電主軸是一個高精度的執(zhí)行元件，而影響電主軸回轉(zhuǎn)精度的主要因素有：
、僦鬏S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（影響主軸軸向竄動量）
②軸承誤差
軸承誤差包括滑動軸承內(nèi)孔或滾動軸承滾道的圓度誤差，滑動軸承內(nèi)孔或滾動軸承滾道的波度，滾動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。BT40加工中心電主軸
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滑，對軸承進(jìn)行潤滑處理，保證良好的潤滑及冷卻效果。因此選擇合理正確的潤滑方式是保證電主軸正常工作的重要條件。
經(jīng)過多年研究和一些客戶的反應(yīng)，油氣潤滑裝置使用在電主軸上面被普遍認(rèn)可，俗稱“電主軸油氣潤滑裝置”。電主軸油氣潤滑裝置通俗的解釋就是，油跟隨氣體的流動而往前運(yùn)動。氣體在運(yùn)動過程中，會帶動附著在管壁上面的少量油滴進(jìn)入到兩邊的傳動軸承，噴灑到摩擦面上的是帶有油滴的油氣混合體。這種潤滑裝置不僅經(jīng)濟(jì)、環(huán)保、快速、高效，更重要的是油滴適中，不會造成因油量過多軸承無法散熱，也不會造成因油量過多，軸承在高速旋轉(zhuǎn)過程中產(chǎn)生背壓，避免了電主軸負(fù)載增加，更不會產(chǎn)生竄動現(xiàn)象。
我們公司一直在和北京多普賽進(jìn)行合作，一直使用他們的威普4油氣潤滑裝置進(jìn)行軸承潤滑，市場客戶評價很高，已經(jīng)實現(xiàn)了經(jīng)濟(jì)、快速、高效、節(jié)能的幾大特點。
冷卻裝置
為了盡快給高速運(yùn)行的電主軸散熱，通常對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
為了實現(xiàn)自動換刀以及剛性攻螺紋，電主軸內(nèi)置一脈沖編碼器，以實現(xiàn)準(zhǔn)確的相角控制以及與進(jìn)給的配合。
自動換刀裝置
為了應(yīng)用于加工中心，電主軸配備了自動換刀裝置，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，已被實踐證明不適合于高速加工。這種情況下出現(xiàn)了HSK、SKI等高速刀具。
高頻變頻裝置
要實現(xiàn)電主軸每分鐘幾萬甚至十幾萬轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)速，必須用一高頻變頻裝置來驅(qū)動電主軸的內(nèi)置高速電動機(jī)，變頻器的輸出頻率必須達(dá)到上千或幾千赫茲。</CN>
車床電主軸的基本構(gòu)成
電主軸是一個高精度的執(zhí)行元件，而影響電主軸回轉(zhuǎn)精度的主要因素有：
、僦鬏S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（影響主軸軸向竄動量）
、谳S承誤差
軸承誤差包括滑動軸承內(nèi)孔或滾動軸承滾道的圓度誤差，滑動軸承內(nèi)孔或滾動軸承滾道的波度，滾動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。BT40加工中心電主軸
BT40加工中心電主軸
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滑，對軸承進(jìn)行潤滑處理，保證良好的潤滑及冷卻效果。因此選擇合理正確的潤滑方式是保證電主軸正常工作的重要條件。
經(jīng)過多年研究和一些客戶的反應(yīng)，油氣潤滑裝置使用在電主軸上面被普遍認(rèn)可，俗稱“電主軸油氣潤滑裝置”。電主軸油氣潤滑裝置通俗的解釋就是，油跟隨氣體的流動而往前運(yùn)動。氣體在運(yùn)動過程中，會帶動附著在管壁上面的少量油滴進(jìn)入到兩邊的傳動軸承，噴灑到摩擦面上的是帶有油滴的油氣混合體。這種潤滑裝置不僅經(jīng)濟(jì)、環(huán)保、快速、高效，更重要的是油滴適中，不會造成因油量過多軸承無法散熱，也不會造成因油量過多，軸承在高速旋轉(zhuǎn)過程中產(chǎn)生背壓，避免了電主軸負(fù)載增加，更不會產(chǎn)生竄動現(xiàn)象。
我們公司一直在和北京多普賽進(jìn)行合作，一直使用他們的威普4油氣潤滑裝置進(jìn)行軸承潤滑，市場客戶評價很高，已經(jīng)實現(xiàn)了經(jīng)濟(jì)、快速、高效、節(jié)能的幾大特點。
為了盡快給高速運(yùn)行的電主軸散熱，通常對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。
為了實現(xiàn)自動換刀以及剛性攻螺紋，電主軸內(nèi)置一脈沖編碼器，以實現(xiàn)準(zhǔn)確的相角控制以及與進(jìn)給的配合。
為了應(yīng)用于加工中心，電主軸配備了自動換刀裝置，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，已被實踐證明不適合于高速加工。這種情況下出現(xiàn)了HSK、SKI等高速刀具。
要實現(xiàn)電主軸每分鐘幾萬甚至十幾萬轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)速，必須用一高頻變頻裝置來驅(qū)動電主軸的內(nèi)置高速電動機(jī)，變頻器的輸出頻率必須達(dá)到上千或幾千赫茲。