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機械社區(qū)

標(biāo)題: 高速電主軸幾個問題---討論 [打印本頁]

作者: 快樂航行 時間: 2008-6-25 15:29
標(biāo)題: 高速電主軸幾個問題---討論
讓我們?yōu)楣餐呐d趣和需求來討論吧
1,、電主軸的設(shè)計
2,、電主軸原理
3,、電主軸附件
4,、電主軸維護(hù)維修
5、電主軸的發(fā)展

作者: 快樂航行 時間: 2008-6-25 15:39
標(biāo)題: 加工中心電主軸的原理,、結(jié)構(gòu),、應(yīng)用
加工中心電主軸原理,、結(jié)構(gòu)、應(yīng)用
  電主軸是最近十年在數(shù)控機床領(lǐng)域出現(xiàn)的將機床主軸與主軸電機融為一體的新技術(shù),，它是高速數(shù)控機床的“核心”部件,，它的性能直接決定了機床的高速加工性能。電主軸具有結(jié)構(gòu)緊湊,、重量輕,、慣性小、振動小,、噪音低,、響應(yīng)快等優(yōu)點，可以減少齒輪傳動,，簡化機床外形設(shè)計,，易于實現(xiàn)主軸定位，是高速主軸單元中一種理想結(jié)構(gòu),。
1,、電主軸的基本結(jié)構(gòu)和工作原理
電主軸的工作不僅轉(zhuǎn)速高，而且要求有很高的角減速度和角加速度,、在指定位置快速準(zhǔn)停,，這就對其結(jié)構(gòu)設(shè)計、制造和控制提出了非常嚴(yán)格的要求并帶來了一系列技術(shù)難題,，如電主軸的散熱、潤滑及精密控制等,。在設(shè)計中,，必須妥善的解決這些問題，才能確保主軸穩(wěn)定可靠的高速運轉(zhuǎn),，實現(xiàn)高效精密加工,。
1.1電主軸的結(jié)構(gòu)
電主軸由主軸及主軸箱本體、內(nèi)置式的交流伺服電機,、輔助裝置,、檢測裝置組成。電機的轉(zhuǎn)子采用壓配方法與主軸做成一體,，主軸則由前后軸承支撐,。轉(zhuǎn)子定子通過冷卻套安裝于主軸單元的殼體中。主軸的變速由主軸驅(qū)動模塊控制,，而主軸單元內(nèi)的溫升由冷卻裝置控制,。在主軸的后面裝有測速、測角位移編碼器,，松刀油缸,，旋轉(zhuǎn)接頭；前端的內(nèi)錐孔和端面用于安裝刀具，刀具夾爪,；中間有刀具拉桿,，刀具夾緊彈簧。
1.1.1電主軸的軸承及裝配方式
（1）電主軸的軸承
高速電主軸的核心支撐部件是高速精密軸承,。因為電主軸的最高轉(zhuǎn)速取決于軸承的大小,、布置和潤滑方法，所以這種軸承必須具有高速性能好,、動負(fù)荷承載能力高,、潤滑性能好、發(fā)熱量小等優(yōu)點,。近年來,，相繼開發(fā)研制了陶瓷軸承、磁浮軸承,、動靜壓軸承,。
  1.1.2定子與轉(zhuǎn)子
高速電主軸的定子由具有高導(dǎo)磁率的優(yōu)質(zhì)矽鋼片迭壓而成。迭壓成型的定子內(nèi)腔帶有沖制嵌線槽,。轉(zhuǎn)子是中頻電機的旋轉(zhuǎn)部分,，它的功能是將定子的電磁場能量轉(zhuǎn)換成機械能。轉(zhuǎn)子由轉(zhuǎn)子鐵芯,、鼠籠,、轉(zhuǎn)軸三部分組成。
1.2 工作原理
電主軸作為加工中心的核心部件 ,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(zhuǎn)子直接裝入主軸組件的內(nèi)部 ,并經(jīng)過精確的動平衡校正,，具有良好的回轉(zhuǎn)精度和穩(wěn)定性，形成一個完美的高速主軸單元,，也被稱為內(nèi)裝式電主軸 (Built-inMotorSpindle) ,其間不再使用皮帶齒輪傳動副 ,從而實現(xiàn)機床主軸系統(tǒng)的“零傳動”,，通電后轉(zhuǎn)子直接帶動主軸運轉(zhuǎn)。
2,、主軸的冷卻及軸承的潤滑
2.1 冷卻
內(nèi)置電動機的發(fā)熱和主軸軸承的發(fā)熱是電主軸有兩個主要的內(nèi)部熱源,。如果不加以控制，由此引起的熱變形會嚴(yán)重降低機床的加工精度和軸承使用壽命,，從而導(dǎo)致電主軸的使用壽命縮短,。
超高速主軸必須采用合理的、可控制的軸承精密潤滑系統(tǒng)來控制軸承的溫升 ,來保證機床工藝加工系統(tǒng)的精度和穩(wěn)定性,。高速電主軸的潤滑主要指主軸軸承的潤滑,，一般以脂潤滑、油霧潤滑和油氣潤滑三種方式為主,。
3,、主軸的動平衡設(shè)計
  在超高速主軸中 ,微小的不平衡量會產(chǎn)生巨大的振動 ,導(dǎo)致加工精度和表面質(zhì)量下降 ,因此設(shè)計中必須嚴(yán)格遵循對稱設(shè)計的原則 ,且主軸的每一個零件都必須經(jīng)過十分精密的加工,、裝配、校正,。由于電主軸的電機轉(zhuǎn)子直接和主軸聯(lián)結(jié) ,增加了主軸的轉(zhuǎn)動慣量 ,使主軸的極限轉(zhuǎn)速下降 ,因此超高速電主軸的動平衡精度要求十分嚴(yán)格 ,一般應(yīng)達(dá)到 G1～G0. 4級(G= eω,e 為質(zhì)量中心與回轉(zhuǎn)中心之間的位移 ,ω為角速度) ,。這樣高的要求 ,僅在裝配前對主軸的每個零件分別進(jìn)行動平衡是不夠的 ,必須在裝配后進(jìn)行整體精確動平衡 ,甚至設(shè)計專門的自動平衡系統(tǒng)來實現(xiàn)主軸在線平衡 ,以確保主軸的高速平穩(wěn)運行。
4,、主軸附件設(shè)計
  電主軸要獲得好的性能和使用壽命,，不僅對電主軸的軸承、伺服電機進(jìn)行精心設(shè)計,、制造,、裝配，而且,，它所帶附件設(shè)計要求也非常高,。其附件不僅完美的實現(xiàn)電主軸的功能，而且要禁得起時間和速度的考驗,。為了適用于加工中心,，電主軸為了完成ATC(刀具自動交換)的動作過程和剛性攻絲過程，必須內(nèi)置主軸編碼器,；為了高速切削刀具進(jìn)行冷卻,，選擇使用帶有陶瓷密封的旋轉(zhuǎn)接頭，為提供刀具內(nèi)冷冷卻液,；電主軸還配備了自動松夾刀具裝置,、主軸氣密封、松夾刀信號檢測開關(guān)等,。
5,、電主軸的維護(hù)與應(yīng)用
5.1電主軸的維護(hù)
由于電主軸是高速精密元件，定期維護(hù)是非常有必要的,。在奇瑞發(fā)動機公司電主軸定期維護(hù)如下：
5.1.1電主軸的軸向跳動一般要求為0.002mm（2μm），每年檢測2次.,。
5.1.2電主軸內(nèi)錐孔的徑向跳動一般要求為0.002mm（2μm）,，每年檢測2次。
5.1.3電主軸芯棒遠(yuǎn)端（250mm）徑向跳動一般要求為：0.012mm（12μm）,，每年檢測2次,。
5.1.4蝶形彈簧的漲緊力要求為：16~27KN（以HSK63為例）每年檢測2次。
5.1.5拉刀桿松刀時伸出的距離為：10.5±0.1mm（以HSK63為例）每年檢測4次,。
5.2電主軸的應(yīng)用
電主軸作為高速數(shù)控機床最關(guān)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(chǎn)效率，因此各工業(yè)國家都十分關(guān)注高速電主軸的研究與發(fā)展,，紛紛投入巨資,，裝備精良的加工和測試設(shè)備,，建立恒溫、潔凈的裝配環(huán)境,，形成了不少電主軸的專業(yè)生產(chǎn)基地,。我國電主軸的設(shè)計制造技術(shù)剛剛起步，目前尚未形成批量生產(chǎn)規(guī)模,，電主軸的各項性能指標(biāo)和國外尚有較大的差距,。為了加快我國高速加工技術(shù)的發(fā)展與應(yīng)用，加速數(shù)控機床產(chǎn)品的更新?lián)Q代,，建議進(jìn)一步組織力量進(jìn)行技術(shù)攻關(guān),，早日實現(xiàn)電主軸的專業(yè)化批量生產(chǎn)。

作者: 一風(fēng) 時間: 2008-6-25 16:46
樓主講的很全面,看來是行內(nèi)人啊!

作者: 一風(fēng) 時間: 2008-6-25 16:57
說一下主軸結(jié)構(gòu)方面:密封性也很重要,由于高速電主軸軸承會因為有各種小顆粒的進(jìn)入而影響到精度和壽命,這會大大影響電主軸的性能!
現(xiàn)在我們普遍用的是迷宮密封和氣密封!

作者: 快樂航行 時間: 2008-6-25 19:59
標(biāo)題: 關(guān)于電主軸的密封
國外電主軸一般采用氣密封
在機床加工時和停機半小時內(nèi),，始終在吹壓縮空氣氣,，其中有兩部分，其一,、保持主軸內(nèi)部與外部始終形成壓力差,，保證加工區(qū)域的乳化液和切屑不要進(jìn)到主軸前端的軸承里面，起到保護(hù)主軸軸承作用,；其二,、把電主軸的定子和轉(zhuǎn)子之間水霧吹走，使其空間始終保持干燥,，起到保護(hù)電主軸的電機,。

作者: 快樂航行 時間: 2008-6-26 17:26
標(biāo)題: 討論電主軸
有哪位好友想了解電主軸，提出來,，讓我們一起討論,！達(dá)到共同進(jìn)步！

作者: 快樂航行 時間: 2008-6-29 21:26
標(biāo)題: 電主軸主要故障
1,、主軸無法松刀
2,、主軸精度變差
3、主軸后部內(nèi)冷旋轉(zhuǎn)接頭漏水
4,、主軸撞擊后的精度喪失或者抱死
5,、主軸的扭矩打不到，老是報伺服故障
6,、主軸檢測刀具夾緊松開的信號開關(guān)壞了
7,、主軸編碼器壞了，老是報伺服故障
8,、主軸的編碼器電纜,，電源電纜有問題
9、主軸自身溫升太高
10,、主軸漏油漏水
歡迎有共同愛好的朋友們過來討論

作者: 快樂航行 時間: 2008-6-29 22:50

作者: 圍城太陽 時間: 2008-7-5 21:21
我們?nèi)ツ曩徎厮涫诫娭鬏S(臥式,、立式各一臺)轉(zhuǎn)速變頻可調(diào),，功率6kw，使用期間,，發(fā)現(xiàn)振動比原來大些,，且內(nèi)部有異常響聲，由于是整體密封結(jié)構(gòu),，加入潤滑油要折開主軸,，又沒有結(jié)構(gòu)圖紙，廠家要求我們寄回維修,，真的很忙煩,。

作者: 快樂航行 時間: 2008-7-6 07:41
標(biāo)題: 的確麻煩
加潤滑油不需要拆開主軸吧

作者: 圍城太陽 時間: 2008-7-7 09:47
軸承內(nèi)部加高速潤滑脂，外部無法注入,。整過裝置密封,，防治冷卻水進(jìn)入電機系統(tǒng)。

作者: 房頂 時間: 2008-7-7 11:33
脂潤滑的是外部無法加注的
因為對脂的清潔和量要求比較高,，外部無法控制

作者: 快樂航行 時間: 2008-7-8 20:35
標(biāo)題: 軸承
那是什么軸承啊
拆開后會損壞軸承的

作者: dongjing1983104 時間: 2008-7-9 20:55
拆開后就要換新的軸承了,。呵呵。所以通常是買新的,。

作者: 快樂航行 時間: 2008-7-10 21:20
標(biāo)題: 精密軸承嚴(yán)格要求是不可以拆卸的,，拆過就要換新的
精密軸承嚴(yán)格要求是不可以拆卸的，拆過就要換新的

作者: uvwx32 時間: 2009-5-14 09:27
樓主是個行家呀,，你說的很有見地,。
在國內(nèi)電主軸的密封是個難題，為什么呢,？
因為好多機床用戶特別是小型的,，他們不配備氣封設(shè)備，因此只能在迷宮密封方面做文章,，而往往效果又不是很好,，針對這部分用戶，我們有什么好辦法呢,，怎么才能在不用氣封的情況下絕對不進(jìn)加工粉塵和切削液呢,？現(xiàn)在好多用戶都是用的所謂的“白油”做切削液的。

作者: 房頂 時間: 2009-5-14 10:45
樓主是個內(nèi)行,，可惜很久不來了
密封是個難題，氣封是目前最好的方案

作者: 電主軸 時間: 2009-5-26 18:45
想了解主軸方面知識,不妨到這個網(wǎng)上看下:
http://www.dianzhuzhou.cn/zhishi1.htm

作者: xcyw2004 時間: 2010-4-16 12:14
電主軸松拉刀故障的原因可能是其內(nèi)部的自動換刀的拉刀機構(gòu)有問題,，世界最有名氣用的最多的拉刀機構(gòu)就是德國OTT的,，如有需要請發(fā)郵件至我的郵箱：[email protected]

作者: bobolzg 時間: 2010-4-20 11:29

電主軸松拉刀故障的原因可能是其內(nèi)部的自動換刀的拉刀機構(gòu)有問題，世界最有名氣用的最多的拉刀機構(gòu)就是德國OTT的,，如有需要請發(fā)郵件至我的郵箱：[email protected]
, ?2 p+ v3 @+ l/ x& ixcyw2004 發(fā)表于 2010-4-16 12:14

這位兄弟講的很有道理,，電主軸松拉刀故障一般最多的情況是拉刀機構(gòu)內(nèi)的蝶形彈簧失效引起的,，更換后，即可,。

作者: 小小修 時間: 2010-5-8 22:09
此樓主好像是熟人�,。『呛�,，報上名來,！

作者: 一米沙 時間: 2010-5-25 22:59
蠻好的,我也需要這些關(guān)于電主軸方面的知識,受用了

作者: auh007 時間: 2010-5-30 21:17
好東西啊啊啊啊啊啊~~~~~~~~~~~

作者: angelar 時間: 2010-8-21 21:17
都是高手呀，我啥子都不懂的呢,，

作者: angelar 時間: 2010-8-21 21:51
恩,，不錯，很好,，頂一個,，樓主

作者: Candice 時間: 2010-10-10 13:49
回復(fù) 6# 快樂航行

這是08年的帖子，現(xiàn)在還在做嗎,？,？偶剛開始研究電主軸啊，很孤獨哦~~

作者: terrysma 時間: 2011-3-29 15:50
如果是油脂潤滑的話,，主軸是封閉的,，更換潤滑肯定需要打開電主軸。

作者: junty 時間: 2011-10-14 22:51
很詳細(xì),，學(xué)習(xí)了,，多謝~~{:soso_e183:}

作者: laolanghit 時間: 2011-11-6 22:35
樓主很專業(yè)，專業(yè)人士

作者: wangkai0804 時間: 2011-11-23 13:42
有搞變頻電機設(shè)計的嗎,，欲了解流程和注意事項,。

作者: zhangxie5275 時間: 2013-4-22 16:52
如果是軸承油脂問題，那么軸承肯定已經(jīng)磨損,，直接換軸承吧,。

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