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电主轴的优点

时间:2022-06-29浏览:287次

电主轴具有结构紧凑、重量轻、惯性小、噪音低、响应速度快等优点,并且由于其高转速、大功率,简化了机床设计,易于实现主轴定位,是高速主轴单元中的一种理想结构。电主轴轴承采用高速轴承技术,耐磨耐热,使用寿命是传统轴承的数倍。静压轴承和动力轴承、复合陶瓷轴承或电磁悬浮轴承通常用于电主轴。动静压轴承具有较高的刚度和阻尼,可以大大提高加工效率、加工质量、延长了刀具寿命和减小了加工成本,这些轴承大多有无限长的寿命。


目前,复合陶瓷轴承广泛应用于电主轴单元,这种轴承滚动体采用热压Si3N4陶瓷球,轴承圈还是钢圈,标准化程度高,对机床结构改动小,维修方便。电磁悬浮轴承高速性能好,精度高,易于实现诊断和在线监测,但是由于电磁测控系统的复杂性,这种轴承价格很昂贵,并且长期居高不下,至今没有得到广泛应用。


由于消费者的多样化需求和生产者减小成本的需要,各种具有高生产率和高柔性的生产体系逐渐建立起来,其中自动换刀数控机床承担了核心任务。近年来,在提高机床的加工效率方面,对高速、高精度和高效有了更进一步的要求,人们不断开发主轴、进给、换刀等系统的技术开发。因此,电主轴驱动单元、滚珠丝杠、直线导轨等功能部件也相应出现。


电主轴又称内置式电机主轴单元,其主要特点是电机内置在主轴中直接驱动主轴,从而实现电机和主轴一体化的功能。是省略了齿轮传动、变速装置(如皮带、联轴器)等中间传动部件的直接驱动方式。

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电主轴是电动机和主轴融合的产物,电动机的转子是主轴的旋转部分。理论上,电主轴可以看作是一个高速电动机。关键技术是高速下的动平衡:


电主轴是高精度的一个执行机构,影响电主轴旋转精度的主要因素有:


主轴误差主要有主轴轴承轴颈的圆度误差、同轴度误差(导致主轴轴心线发生偏移)和主轴轴颈轴向承载面与轴线的垂直度误差(影响主轴轴向位移)。


轴承误差包括滑动轴承内孔或滚动轴承滚道的圆度误差、滑动轴承内孔或滚动轴承滚道的波纹度、滚动轴承滚子的形状和尺寸误差、轴承定位端面与轴心线的垂直度误差、轴承端面之间的平行度误差、轴承间隙和切削时的受力变形等。