以下是关于高速主轴的详细介绍:
基本概念
定义:高速电主轴是将机床主轴与主轴电机融为一体的新技术,高速数控机床主传动系统取消了带轮传动和齿轮传动,机床主轴由内装式电动机直接驱动,实现了机床的 “零传动”,这种主轴电动机与机床主轴 “合二为一” 的传动结构形式,使主轴部件可做成 “主轴单元”,俗称 “电主轴”。
组成:电主轴是一套组件,它包括电主轴本身及其附件,如高频变频装置、油雾润滑器、冷却装置、内置编码器、换刀装置等。
关键技术
高速轴承技术:电主轴通常采用复合陶瓷轴承,具有耐磨耐热的特点,寿命是传统轴承的几倍;有时也采用电磁悬浮轴承或静压轴承,内外圈不接触,理论上寿命无限。
高速电机技术:电主轴是电动机与主轴融合在一起的产物,电动机的转子即为主轴的旋转部分,关键技术是高速度下的动平衡。
润滑技术:电主轴的润滑一般采用定时定量油气润滑,也可以采用油脂润滑,但相应的速度要打折扣。
冷却技术:为了尽快给高速运行的电主轴散热,通常对电主轴的外壁通以循环冷却剂,冷却装置的作用是保持冷却剂的温度。
内置编码器技术:为了实现自动换刀以及刚性攻螺纹,电主轴内置一脉冲编码器,以实现准确的相角控制以及与进给的配合。
自动换刀技术:为了应用于加工中心,电主轴配备了自动换刀装置,包括碟形簧、拉刀油缸等。
特点
高转速:能够实现每分钟几万甚至十几万转的转速,极大地提高了加工效率。
高:由于取消了中间传动环节,减少了传动误差,并且采用了高的轴承等部件,使得主轴的回转更高,能够满足高加工的要求。
高刚度:采用了合理的轴承配置和主轴结构设计,使得主轴具有较高的刚度,能够承受较大的切削力,保证加工过程的稳定性。
低噪声:没有了带轮传动和齿轮传动等部件,减少了传动过程中的振动和噪声,使得机床运行更加平稳、安静。
结构紧凑:将电机和主轴集成在一起,减少了机床的占地面积,使机床结构更加紧凑,便于安装和维护。
应用领域
数控机床:广泛应用于各类数控铣床、加工中心、数控车床等,可实现高速切削、精密加工,提高加工质量和效率。
航空航天:用于加工航空发动机叶片、叶轮、整体结构件等复杂零部件,满足航空航天领域对高、高效率加工的需求。
汽车制造:可用于汽车发动机缸体、缸盖、曲轴、凸轮轴等零部件的加工,提高汽车零部件的加工和生产效率。
模具制造:能够对模具型腔进行高速铣削加工,快速成型复杂的模具结构,提高模具制造和表面质量,缩短模具制造周期。
电子信息:适用于加工电子元件制造中的精密零部件,如手机外壳、电脑硬盘、光盘驱动器等,满足电子信息产品高、小型化的加工要求。