高速電主軸幾個(gè)問題---討論

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讓我們?yōu)楣餐呐d趣和需求來(lái)討論吧
' F* x) Z5 O1 g# [3 z1、電主軸的設(shè)計(jì)
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

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加工中心電主軸原理、結(jié)構(gòu)、應(yīng)用
4 J+ W* D( O: M7 Y  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)。
, q1 q* I8 l4 l& u6 h' O1、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(lái)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。
% _5 F: Z5 @) b' p- B1.1電主軸的結(jié)構(gòu)
1 q" G+ ~$ O8 ^4 i4 z# ~& X5 j8 ~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。
5 ^: G$ U* Z% F( J' S) c1.1.1電主軸的軸承及裝配方式
8 h4 F" N, }" t+ V" V   （1）電主軸的軸承
3 l. U  l7 ]# h# b2 K* E    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(lái)，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
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。
, }: t3 u' I1 G1 Y5 Z1.2 工作原理
4 T( p" m, P& H  ?1 ?1 X4 f# B    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)。
5 s# G* N& o! z/ q$ n8 u2、主軸的冷卻及軸承的潤(rùn)滑
$ ]- y: i% W+ |5 @, Y- V+ B2.1 冷卻
6 v4 \% S- c4 J" y0 \, g  X    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。
# ^4 o& J. j" v9 ]* |5 I: W 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(lái)控制軸承的溫升 ,來(lái)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。
3、主軸的動(dòng)平衡設(shè)計(jì)
& i* X+ w: B% G* o: n! S  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(lái)實(shí)現(xiàn)主軸在線平衡 ,以確保主軸的高速平穩(wěn)運(yùn)行。
: F6 ]5 Z% O- u9 v2 s% |% `4、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。
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(dòng)機(jī)公司電主軸定期維護(hù)如下：
8 T1 C( H) `5 i* `9 t9 U1 P5.1.1電主軸的軸向跳動(dòng)一般要求為0.002mm（2μm），每年檢測(cè)2次.。
$ t* n0 q2 t2 Y7 j( o$ [5.1.2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。
; i# d0 ~& k2 r* i- u8 v5.1.3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。
' Q  q$ i! V, {: t' O5.2電主軸的應(yīng)用
    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(lái)是行內(nèi)人啊!

一風(fēng)

說(shuō)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!
6 Y' Y+ b9 E& K" X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(lái)，讓我們一起討論！達(dá)到共同進(jìn)步！

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1、主軸無(wú)法松刀
2、主軸精度變差
8 H, i( {$ x+ b/ w# a$ b3、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
7 ~2 n; S! b4 N; T/ K  T5、主軸的扭矩打不到，老是報(bào)伺服故障
. s" J' h% a5 G/ h" J3 A8 {7 q6、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
# R  Z# |! ^9 [/ g/ F9 F8 h. r/ l; h9 E8、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(lái)討論

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圍城太陽(yáng)

我們?nèi)ツ曩?gòu)回水冷式電主軸(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(lái)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。

快樂航行

加潤(rùn)滑油不需要拆開主軸吧