I. Thành phần cấu trúc của trục chính điện

Trục chính điện là một công nghệ mới trong lĩnh vực máy CNC để tích hợp trục chính máy công cụ và động cơ trục chính với nhau trong những năm gần đây. Hệ thống truyền động chính của máy CNC tốc độ cao loại bỏ ổ bánh xe và ổ bánh răng. Trục chính của máy công cụ được điều khiển trực tiếp bằng động cơ điện tích hợp, rút ngắn chiều dài chuỗi truyền động chính của máy công cụ xuống 0 và nhận ra "ổ đĩa bằng không" của máy công cụ. Loại động cơ trục chính này và trục chính của máy công cụ "trong hai và trong một" hình thức cấu trúc truyền dẫn, làm cho phần trục chính tương đối độc lập với hệ thống truyền động của máy công cụ và cấu trúc tổng thể, vì vậy nó có thể được thực hiện thành "đơn vị trục chính", thường được gọi là "trục chính điện".

Trục chính điện là công nghệ mới trong lĩnh vực máy công cụ CNC kết hợp trục chính máy công cụ và động cơ trục chính với nhau, trục chính điện và công nghệ động cơ tuyến tính, công nghệ cắt tốc độ cao, đẩy gia công tốc độ cao vào kỷ nguyên mới. Trục chính điện là một tập hợp các thành phần, bao gồm trục chính điện và các phụ kiện của nó: trục chính điện, biến tần tần số cao, bôi trơn sương mù dầu, thiết bị làm mát, bộ mã hóa tích hợp, thiết bị thay đổi công cụ, v.v. Rotor của động cơ điện được sử dụng trực tiếp như trục chính của máy công cụ, vỏ của đơn vị trục chính là đế động cơ điện, cùng với các bộ phận khác để đạt được sự tích hợp của động cơ điện và trục chính của máy công cụ.

II. Chế độ lái xe

Động cơ của trục chính điện là động cơ cảm ứng không đồng bộ AC, bởi vì chúng được sử dụng trong máy gia công tốc độ cao, tốc độ khởi động phải nhanh chóng tăng từ đứng yên lên hàng chục nghìn hoặc thậm chí hàng trăm nghìn vòng mỗi phút, và mô-men xoắn khởi động lớn, do đó, dòng khởi động cao hơn 5~7 lần so với dòng định mức của động cơ thông thường. Có hai loại ổ đĩa: ổ đĩa biến tần và ổ đĩa điều khiển vector. Đặc tính điều khiển ổ đĩa của bộ biến tần là ổ đĩa mô-men xoắn không đổi, công suất đầu ra tỷ lệ thuận với mô-men xoắn. Biến tần tần số mới nhất của máy công cụ sử dụng công nghệ transistor tiên tiến, có thể đạt được tốc độ biến đổi vô cấp của trục chính. Điều khiển ổ đĩa của trình điều khiển vector máy công cụ là ổ đĩa mô-men xoắn không đổi ở đầu tốc độ thấp và ổ đĩa công suất không đổi ở đầu trung bình và tốc độ cao.

Trục chính điện có lợi thế về cấu trúc nhỏ gọn, trọng lượng nhẹ, quán tính nhỏ, tiếng ồn thấp, phản ứng nhanh, v.v. và tốc độ quay cao và công suất lớn, đơn giản hóa thiết kế máy công cụ và dễ dàng nhận ra vị trí trục chính. Đó là cấu trúc lý tưởng trong các đơn vị trục chính tốc độ cao. Vòng bi trục chính điện áp dụng công nghệ vòng bi tốc độ cao, chịu mài mòn và chịu nhiệt, tuổi thọ cao gấp nhiều lần vòng bi truyền thống.

III. Ứng dụng trục chính điện tốc độ cao trong ngành công nghiệp máy công cụ

Đơn giản hóa cấu trúc, thúc đẩy mô-đun hóa cấu trúc máy công cụ

Trục chính điện có thể hình thành các sản phẩm tiêu chuẩn hóa, nối tiếp theo các đặc điểm như ứng dụng, cấu trúc, thông số hiệu suất, v.v., có thể được lựa chọn bởi máy chủ, do đó thúc đẩy mô-đun hóa cấu trúc máy công cụ.

Giảm chi phí máy công cụ và rút ngắn chu kỳ phát triển máy công cụ

Một mặt, các sản phẩm trục chính điện được tiêu chuẩn hóa và nối tiếp dễ dàng hình thành chuyên môn, sản xuất hàng loạt, cũng có thể rút ngắn chu kỳ phát triển của máy công cụ và thích ứng với xu hướng thị trường thay đổi nhanh chóng hiện nay.

Cải thiện hiệu suất và độ tin cậy của máy

Máy CNC của cấu trúc trục chính điện do cấu trúc đơn giản hóa, giảm các liên kết truyền tải, kết nối và cải thiện độ tin cậy của máy công cụ; Các cụm trục chính điện trưởng thành về công nghệ, chức năng hoàn hảo, hiệu suất tuyệt vời và chất lượng đáng tin cậy làm cho hiệu suất của máy công cụ hoàn hảo hơn và độ tin cậy được cải thiện hơn nữa.

Đạt được một số yêu cầu đặc biệt của máy CNC cao cấp

Một số máy CNC cao cấp, chẳng hạn như máy công cụ chuyển động song song, trung tâm gia công năm mặt, máy gia công lỗ nhỏ và siêu nhỏ, v.v., cần phải sử dụng trục chính điện để đáp ứng các yêu cầu chức năng hoàn hảo. Thúc đẩy ứng dụng rộng rãi của công nghệ cắt tốc độ cao trong lĩnh vực gia công cơ khí, hệ thống trục chính điện được điều khiển trực tiếp bởi động cơ tích hợp, đáp ứng yêu cầu cắt tốc độ cao của máy công cụ "tốc độ cao, độ chính xác cao, độ tin cậy cao, rung động nhỏ". Cùng với hệ thống cho ăn tốc độ cao của máy công cụ, hệ thống công cụ tốc độ cao là điều kiện cần thiết để cắt tốc độ cao. Công nghệ trục chính điện kết hợp với biến tần động cơ, điều khiển vector vòng kín, điều khiển servo AC và các công nghệ khác, có thể đáp ứng nhu cầu gia công cắt kim loại như tiện, phay, khoan, mài.

IV. Ứng dụng trục chính điện tốc độ cao trong robot

Với sự phát triển không ngừng của công nghệ máy tính theo hướng thông minh hóa, lĩnh vực ứng dụng robot không ngừng mở rộng và sâu sắc, cũng như ứng dụng nhóm robot trong hệ thống FMS, CIMS, robot công nghiệp cũng không ngừng phát triển theo hướng thông minh hóa để thích ứng với sản xuất nhanh nhẹn, đáp ứng nhu cầu đa dạng, cá nhân hóa. Hiện nay, robot công nghiệp đã được sử dụng rộng rãi trong ngành công nghiệp sản xuất ô tô và phụ tùng ô tô, công nghiệp chế biến cơ khí, công nghiệp điện và điện tử, công nghiệp cao su và nhựa, công nghiệp thực phẩm, sản xuất gỗ và đồ nội thất và các lĩnh vực khác. Trong sản xuất công nghiệp, robot công nghiệp như robot hàn hồ quang, robot hàn điểm, robot phân phối, robot lắp ráp, robot phun sơn và robot xử lý đã được sử dụng rộng rãi.

Sự kết hợp hoàn hảo của trục chính với cánh tay cơ khí, được áp dụng để cắt, deburring, khoan và đánh bóng vật liệu hợp kim, vật liệu SMC khởi động ô tô, liên kết chặt chẽ ngành công nghiệp trục chính với tự động hóa công nghiệp.

Mặt trước của trục chính được lắp đặt trong collet, được sử dụng để khoan phay, mô-men xoắn lớn của trục chính có thể dễ dàng cắt tấm hợp kim dày hơn, chức năng niêm phong thông gió giải quyết vấn đề sản xuất nhiều bụi vào trục chính trong quá trình cắt, chất lỏng cắt thường được sử dụng để làm mát công cụ cắt, lớp bảo vệ của IP57 hoàn toàn tránh được sự lo lắng của chất lỏng vào trục chính, đồng thời niêm phong trục chính làm mát bằng áp suất không khí, có lợi cho việc xử lý lâu dài của trục chính.

Phía trước kéo dài 40 mm, khi xoay cánh tay máy có thể tránh được dụng cụ dụng cụ, thuận tiện cắt sản phẩm; Phối hợp với kẹp ống co nhiệt, tiết kiệm thời gian mỗi lần thay đổi công cụ tìm lại công cụ tích cực, nâng cao hiệu quả làm việc. Công suất tối đa của trục chính đạt 5000 watt, sản lượng điện mạnh mẽ, phạm vi vật liệu có thể gia công được mở rộng, trọng lượng của chính nó là 3,5kg, nhẹ, sử dụng kẹp HSK, độ chính xác cao, phạm vi kẹp tối đa có thể đạt 10 mm, công cụ có thể được thay thế tự động bằng cách thở, cải thiện hiệu quả làm việc.

V. Tóm tắt các lỗi thường gặp trong phần trục chính

1, hiện tượng thất bại: tiếng ồn trục chính là nghiêm trọng; Có tiếng ồn khi quay số cao; Nhiệt độ tăng tương đối cao.

Phân tích nguyên nhân:

① Vòng bi trục chính có thể bị mòn hoặc hư hỏng;

② Trục chính có thể không được bôi trơn tốt, dẫn đến thiếu dầu; Hoặc dầu bôi trơn bẩn hoặc có tạp chất;

③ Bề mặt ngăn cách có thể có bụi bẩn;

④ Lực nén trước của vòng bi trục chính có thể quá lớn;

⑤ Vị trí vành đai và căng thẳng có thể không phù hợp;

⑥ Cân bằng động kém của các bộ phận trục chính;

Giải pháp:

① Thay thế vòng bi trục chính;

b) Thêm dầu trục chính thích hợp; Thay dầu mới để đảm bảo sự sạch sẽ của trục chính;

Sau khi tháo rời trục chính, làm sạch vòng ngăn;

④ Điều chỉnh lại lực dự phòng;

⑤ Điều chỉnh lại vị trí thắt lưng và căng thẳng;

⑥ Điều chỉnh lại cân bằng động;

2. Hiện tượng trục chính có tiếng động khác thường, dùng tay xoay phải tốn rất nhiều sức lực, có cảm giác kẹt xe rõ rệt.

Phân tích lý do: Có thể là sự lỏng lẻo của bu lông khóa khối đâm xi lanh làm cho khối va chạm lỏng lẻo, do đó không có khoảng cách giữa đai ốc lò xo bướm khóa và khối va chạm, do đó tạo ra ma sát.

Giải pháp: Thắt chặt các đai ốc lỏng lẻo để khoảng cách giữa chúng phù hợp.

3, hiện tượng thất bại: rung động lớn trong quá trình cắt.

Phân tích nguyên nhân:

① Vòng bi trục chính có thể bị kéo hoặc hư hỏng;

b) Vòng bi lỏng dẫn đến trục chính có chuyển động;

③ Không đủ lực pretension mang, giải phóng mặt bằng quá mức;

c) Các yếu tố khác;

Giải pháp:

① Thay thế vòng bi;

② Thắt chặt đai ốc để đảm bảo độ chính xác trục chính đủ điều kiện;

③ Điều chỉnh lại khoảng cách ổ trục, nhưng lực nén trước không nên quá lớn;

④ Kiểm tra công cụ cắt hoặc thay đổi các thông số cắt.

VI. Các loại chính và tính chung

1, Phân loại trục chính điện:

a、 Xoay trục chính; b、 Trục chính; c、 Mài trục chính.

2. Điểm cấu trúc phổ biến:

Cơ chế kéo bao gồm (cảm biến kéo, cảm biến kéo, cảm biến lỏng lẻo, thanh kéo, hàm, lò xo đĩa).

Cơ chế bôi trơn (bôi trơn mỡ trong vòng 6.000 vòng quay, bôi trơn sương mù dầu trong vòng 20.000 vòng quay, bôi trơn dầu và khí trên 20.000 vòng quay).

Cơ chế làm mát (làm mát bằng không khí, tự làm mát, làm mát bằng dầu).

Cơ chế chức năng, đơn vị quay (dễ dàng nhảy và giảm tác động).

Vòng bi (vòng bi gốm sứ, chế độ kết hợp: bốn đầu tiên sau một, hai đầu tiên sau hai, ba đầu tiên sau một, v.v., có một vòng đệm giữa vòng bi và vòng bi, vị trí vòng bi khi lắp ráp sẽ nhường chỗ cho vòng bi).

3. Sự khác biệt về cấu trúc:

Bộ mã hóa (Gear Magnetic Grill Type), Trung tâm thoát nước (OTT).