高速電主軸幾個(gè)問題---討論

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讓我們?yōu)楣餐�的興趣和需求來討論吧
1,、電主軸的設(shè)計(jì)
2、電主軸原理
6 Q3 {/ p, _" P+ @! y2 a; U3,、電主軸附件
$ Z# T5 k8 [% V& F- z4 ?4,、電主軸維護(hù)維修
5、電主軸的發(fā)展

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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(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),，它是高速數(shù)控機(jī)床的“核心”部件,，它的性能直接決定了機(jī)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(dòng)小,、噪音低、響應(yīng)快等優(yōu)點(diǎn),，可以減少齒輪傳動(dòng),，簡(jiǎn)化機(jī)床外形設(shè)計(jì)，易于實(shí)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(duì)其結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì),、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(rùn)滑及精密控制等,。在設(shè)計(jì)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(yùn)轉(zhuǎn),，實(shí)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(jī),、輔助裝置,、檢測(cè)裝置組成。電機(jī)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(dòng)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(cè)速、測(cè)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
, C* r2 g( ]2 w$ t3 c   （1）電主軸的軸承
" ]8 B% K4 z+ _% p. q    高速電主軸的核心支撐部件是高速精密軸承,。因?yàn)殡娭鬏S的最高轉(zhuǎn)速取決于軸承的大小,、布置和潤(rùn)滑方法，所以這種軸承必須具有高速性能好,、動(dòng)負(fù)荷承載能力高,、潤(rùn)滑性能好、發(fā)熱量小等優(yōu)點(diǎn),。近年來,，相繼開發(fā)研制了陶瓷軸承、磁浮軸承,、動(dòng)靜壓軸承,。
  1.1.2定子與轉(zhuǎn)子
8 c6 ?  N' R, L1 G, _ 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(jī)的旋轉(zhuǎn)部分,，它的功能是將定子的電磁場(chǎng)能量轉(zhuǎn)換成機(jī)械能。轉(zhuǎn)子由轉(zhuǎn)子鐵芯,、鼠籠,、轉(zhuǎn)軸三部分組成。
) S7 B0 [' J$ \7 K; C1 j1.2 工作原理
    電主軸作為加工中心的核心部件 ,它將機(jī)床主軸與交流伺服電機(jī)軸合二為一 ,即將主軸電機(jī)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(dòng)平衡校正,，具有良好的回轉(zhuǎn)精度和穩(wěn)定性，形成一個(gè)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(dòng)副 ,從而實(shí)現(xiàn)機(jī)床主軸系統(tǒng)的“零傳動(dòng)”,，通電后轉(zhuǎn)子直接帶動(dòng)主軸運(yùn)轉(zhuǎn)。
2,、主軸的冷卻及軸承的潤(rùn)滑
2.1 冷卻
: w/ u% u( G7 S& J    內(nèi)置電動(dòng)機(jī)的發(fā)熱和主軸軸承的發(fā)熱是電主軸有兩個(gè)主要的內(nèi)部熱源,。如果不加以控制，由此引起的熱變形會(huì)嚴(yán)重降低機(jī)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,。
# ^. Q4 c. N5 D6 E2 B8 M' n 超高速主軸必須采用合理的、可控制的軸承精密潤(rùn)滑系統(tǒng)來控制軸承的溫升 ,來保證機(jī)床工藝加工系統(tǒng)的精度和穩(wěn)定性,。高速電主軸的潤(rùn)滑主要指主軸軸承的潤(rùn)滑,，一般以脂潤(rùn)滑、油霧潤(rùn)滑和油氣潤(rùn)滑三種方式為主,。
* F! r7 \8 C$ a3,、主軸的動(dòng)平衡設(shè)計(jì)
* @0 R; ^* }# g/ N  在超高速主軸中 ,微小的不平衡量會(huì)產(chǎn)生巨大的振動(dòng) ,導(dǎo)致加工精度和表面質(zhì)量下降 ,因此設(shè)計(jì)中必須嚴(yán)格遵循對(duì)稱設(shè)計(jì)的原則 ,且主軸的每一個(gè)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(jī)轉(zhuǎn)子直接和主軸聯(lián)結(jié) ,增加了主軸的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量 ,使主軸的極限轉(zhuǎn)速下降 ,因此超高速電主軸的動(dòng)平衡精度要求十分嚴(yán)格 ,一般應(yīng)達(dá)到 G1～G0. 4級(jí)(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(duì)主軸的每個(gè)零件分別進(jìn)行動(dòng)平衡是不夠的 ,必須在裝配后進(jìn)行整體精確動(dòng)平衡 ,甚至設(shè)計(jì)專門的自動(dòng)平衡系統(tǒng)來實(shí)現(xiàn)主軸在線平衡 ,以確保主軸的高速平穩(wěn)運(yùn)行。
9 j% F( D2 y0 a* L8 ]" d4,、主軸附件設(shè)計(jì)
  電主軸要獲得好的性能和使用壽命,，不僅對(duì)電主軸的軸承、伺服電機(jī)進(jìn)行精心設(shè)計(jì),、制造,、裝配，而且,，它所帶附件設(shè)計(jì)要求也非常高。其附件不僅完美的實(shí)現(xiàn)電主軸的功能,，而且要禁得起時(shí)間和速度的考驗(yàn),。為了適用于加工中心，電主軸為了完成ATC(刀具自動(dòng)交換)的動(dòng)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(dòng)松夾刀具裝置、主軸氣密封,、松夾刀信號(hào)檢測(cè)開關(guān)等,。
% R1 m; N& g0 D9 r7 N( ]5、電主軸的維護(hù)與應(yīng)用
5.1電主軸的維護(hù)
4 y! h: t/ p& l+ M$ ]9 |   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(dòng)機(jī)公司電主軸定期維護(hù)如下：
5.1.1電主軸的軸向跳動(dòng)一般要求為0.002mm（2μm），每年檢測(cè)2次.,。
& s2 z! [1 Q/ i- Y8 ^" ]8 T5.1.2電主軸內(nèi)錐孔的徑向跳動(dòng)一般要求為0.002mm（2μm）,，每年檢測(cè)2次。
0 a! l+ g) d( q% E5.1.3電主軸芯棒遠(yuǎn)端（250mm）徑向跳動(dòng)一般要求為：0.012mm（12μm）,，每年檢測(cè)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(cè)2次。                                       
5.1.5拉刀桿松刀時(shí)伸出的距離為：10.5±0.1mm（以HSK63為例）每年檢測(cè)4次,。
5.2電主軸的應(yīng)用
8 i7 v& [9 r8 [. x    電主軸作為高速數(shù)控機(jī)床最關(guān)鍵部件,，其性能好壞在很大程度上決定了整臺(tái)高速機(jī)床的加工精度和生產(chǎn)效率，因此各工業(yè)國(guó)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(cè)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(guó)電主軸的設(shè)計(jì)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(xiàng)性能指標(biāo)和國(guó)外尚有較大的差距,。為了加快我國(guó)高速加工技術(shù)的發(fā)展與應(yīng)用，加速數(shù)控機(jī)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(shí)現(xiàn)電主軸的專業(yè)化批量生產(chǎn)。

一風(fēng)

樓主講的很全面,看來是行內(nèi)人啊!

一風(fēng)

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(huì)因?yàn)橛懈鞣N小顆粒的進(jìn)入而影響到精度和壽命,這會(huì)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!

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國(guó)外電主軸一般采用氣密封
在機(jī)床加工時(shí)和停機(jī)半小時(shí)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(jī),。

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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！

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1,、主軸無法松刀
# ^% m4 C' C2 L- O2,、主軸精度變差
6 y; W: R0 t6 S, l0 u) m, p3、主軸后部?jī)?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(bào)伺服故障
7 }6 h( I9 V0 [# y6,、主軸檢測(cè)刀具夾緊松開的信號(hào)開關(guān)壞了
7,、主軸編碼器壞了，老是報(bào)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
3 {3 L6 K2 m5 V7 U' c10,、主軸漏油漏水
歡迎有共同愛好的朋友們過來討論

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圍城太陽

我們?nèi)ツ曩徎厮�冷式電主軸(臥式,、立式各一臺(tái))轉(zhuǎn)速變頻可調(diào)，功率6kw,，使用期間,，發(fā)現(xiàn)振動(dòng)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(rùn)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,。

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加潤(rùn)滑油不需要拆開主軸吧