電主軸作為高速數控機床關鍵部件, 其性能好壞在很大程度上決定了整臺高速機床的加工精度和生產效率, 因此各工業國家都十分關注高速電主軸的研究與發展, 紛紛投入巨資, 裝備精良的加工和測試設備, 建立恒溫、潔凈的裝配環境, 形成了不少電主軸的生產基地。 我國電主軸的設計制造技術剛剛起步, 目前尚未形成批量生產規模, 電主軸的各項性能指標和國外尚有較大的差距。 為了加快我國高速加工技術的發展與應用, 加速數控機床產品的更新換代, 建議進一步組織力量進行技術攻關, 早日實現電主軸的化批量生產。
電主軸的工作不僅轉速高, 而且要求有很高的角減速度和角加速度、 在位置快速準停, 這就對其結構設計、 制造和控制提出了非常嚴格的要求并帶來了一系列技術難題,如電主軸的散熱、潤滑及精密控制等。在設計中,必須妥善的 解決這些問題, 才能確保主軸的高速運轉, 實現精密加工。 電主軸作為加工中心的部件 , 它將機床主軸與交流伺服電機軸合二為一 , 即將主軸電機的定子、 轉子直接裝入主軸組件的內部 , 并經過的動平衡校正, 具有良好的回轉精度和穩定性, 形成一個的高速主軸單元, 也被稱為內裝式電主軸 ,其間不再使用皮帶齒輪傳動副 , 從而實現機床主軸系統的“零傳動”,通電后轉子直接帶動主軸運轉。
矢量控制技術模仿直流電動機的控制,以轉子磁場定向,用矢量變換的方法來實現驅動和控制,具有良好的動態性能。矢量控制驅動器在剛啟動時具有很大的轉矩值,加之電主軸本身結構簡單,慣性很小,故啟動加速度大,可以實現啟動后瞬時達到允許極限速度。這種驅動器又有開環和閉環兩種,后者可以實現位置和速度的反饋,不僅具有更好的動態性能,還可以實現C軸功能;而前者動態性能稍差,也不具備C軸功能,但價格較為便宜。
潤滑是電主軸維護手段中的要害局部,要保障電主軸的畸形運行,做好潤滑工作是重要前提。常用的電主軸潤滑方法有油脂潤滑、油霧潤滑、油-氣潤滑等,下面為大家逐個介紹。
1、油脂潤滑
油脂潤滑為一次性潤滑,不須要的附加裝置跟額定的特別維護。然而,這種潤滑帶來的溫升較高,容許電主軸軸承工作的轉速較低。是低速電主軸普遍采取的潤滑方法。dn值在1.0×106以上的主軸,多采取油脂潤滑的方法。
2、油-氣潤滑
油-氣潤滑是一種新型的、較為幻想的潤滑方法。它是利用調配閥,對所需潤滑的不同部位,依照切實際的須要,定時(間歇)、定量(微量)地供給油-氣混淆物,可能保障電主軸軸承的各個不同部位不缺潤。