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高速电主轴的工作原理及应用

时间:2021-05-28浏览:217次

随着新世纪的到来,现代机械制造业正朝着高精度、高速度、高效率的方向快速发展,这对加工机床提出了更高的要求,这就要求高速电主轴装配系统。电主轴具有结构紧凑、重量轻、惯性小、振动小、噪音低、响应快等优点。它可以减少齿轮传动,简化机床的形状设计,并容易实现主轴的定位。是电主轴单元的理想结构。

高速电主轴是一种功能部件,种类繁多,用途广泛。对电主轴的要求主要包括以下几个方面:

主要内容如下:

1.这是高速切削最流行的要求。

2.机床市场竞争日益激烈,要求电主轴模块化、简单化。

3.加工复杂曲面的要求也要求电主轴结构紧凑、空间小。

电主轴的基本结构和工作原理。

高速主轴单元是高速加工机床最关键的部件。高速主轴单元的主要类型有电主轴、气动主轴和液压主轴。不同类型的输出功率差异较大,因此高速加工机床的主轴需要在短时间内达到提升速度,并在指定位置快速准确地停止工作。这要求主轴具有高减速。如果通过皮带等中间环节,不仅会高速打滑,产生振动和噪音,还会增加转动惯量,给机床的快速准确停机带来很大困难。目前,高速机床的主轴大多采用内置主轴电机的一体化主轴单元,即所谓的内置电主轴(内置式主轴),简称‘电主轴’。它采用无壳电机,电机的定子与主轴单元外壳内的冷却套相匹配,转子的转动部分与机床主轴为一体。主轴的变速范围完全由变频交流电机控制,使变频电机与机床主轴相结合。

高速电主轴的结构特点为了获得良好的动态性能和使用寿命,高速电主轴的每个部件都必须经过精心的设计和制造。

高速电主轴基本结构原理的主要结果如下:

(1)轴壳是高速电主轴的主要部件,轴壳的尺寸精度和定位精度直接影响主轴的综合精度。轴承座孔通常直接设计在轴壳上。电主轴是额外的电机定子,必须在一端打开。大型或专用电主轴可设计成在轴壳两端开口。高速、大功率、超高速电主轴的转子直径往往大于轴承外径。为了控制整机的装配精度,后轴承的安装部分应设计成无间隙配合。

(2)转轴是高速电主轴的主要旋转体。其制造精度直接影响电主轴的最终精度。成品轴的形状、位置公差和尺寸精度高。当轴高速运转时,偏心质量引起的振动严重影响其动态性能,因此有必要对轴进行严格的动平衡试验。安装在轴上的一些部件也应测试与轴的运动平衡。

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