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行家须知车床电主轴怎么选择

发布时间:2020-07-13 18:15:09


  车床电主轴是在数控机床领域出现的将机床主轴与主轴电机融为一体的新技术,它与直线电机技术、高速刀具技术一起,把高速加工推向一个新时代。电主轴是一套组件,它包括电主轴本身及其附件:电主轴、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。电动机的转子直接作为机床的主轴,主轴单元的壳体就是电动机机座,并且配合其他零部件,实现电动机与机床主轴的一体化。

  车床电主轴的基本构成,电主轴是一个高精度的执行元件,而影响电主轴回转精度的主要因素有:

  1、主轴误差

  主轴误差主要包括主轴支承轴颈的圆度误差、同轴度误差(使主轴轴心线发生偏斜)和主轴轴颈轴向承载面与轴线的垂直度误差(影响主轴轴向窜动量)。

  2、轴承误差

  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度,滚动轴承滚子的形状与尺寸误差,轴承定位端面与轴心线垂直度误差,轴承端面之间的平行度误差,轴承间隙以及切削中的受力变形等。

  3、主轴系统的径向不等刚度及热变形

  从以上可以看出影响电主轴回转精度的主要原因就是轴承磨损,轴及接触面磨损。为了保证我们的电主轴能在保证精度的情况下正常工作,我们就要尽可能的降低轴承相关部位的磨损率,而降低磨损的主要方式就是润滑,对轴承进行润滑处理,保证良好的润滑及冷却效果。因此选择合理正确的润滑方式是保证电主轴正常工作的重要条件。

  数控车床是目前使用较为广泛的数控机床之一。它主要用于轴类零件或盘类零件的内外圆柱面、任意锥角的内外圆锥面、复杂回转内外曲面和圆柱、圆锥螺纹等切削加工,并能进行切槽、钻孔、扩孔、铰孔及镗孔等。随着数控技术的不断发展和应用领域的扩大,它对国计民生的一些重要行业(IT、汽车、轻工、医疗等)的发展起着越来越重要的作用,因为这些行业所需装备的数字化已是现代发展的大趋势。当前机床正向高速切削、干切削和准干切削方向发展,加工精度也在不断地提高。另一方面,电主轴和直线电机的成功应用,陶瓷滚珠轴承、高精度大导程空心内冷和滚珠螺母强冷的低温高速滚珠丝杠副及带滚珠保持器的直线导轨副等机床功能部件的面市,也为机床向高速、精密发展创造了条件。

  数控车床采用电主轴,取消了皮带、带轮和齿轮等环节,大大减少了主传动的转动惯量,提高了主轴动态响应速度和工作精度,彻底解决了主轴高速运转时皮带和带轮等传动的振动和噪声问题。采用电主轴结构可使主轴转速达到10000r/min以上。

  直线电机驱动速度高,加减速特性好,有优越的响应特性和跟随精度。用直线电机作伺服驱动,省去了滚珠丝杠这一中间传动环节,消除了传动间隙(包括反向间隙),运动惯量小,系统刚性好,在高速下能精密定位,从而极大地提高了伺服精度。

  直线滚动导轨副,由于其具有各向间隙为零和非常小的滚动摩擦,磨损小,发热可忽略不计,有非常好的热稳定性,提高了全程的定位精度和重复定位精度。通过直线电机和直线滚动导轨副的应用,可使机床的快速移动速度由10~20m/mim提高到60~80m/min,最高高达120m/min。

  数控机床的可靠性是数控机床产品质量的一项关键性指标。数控机床能否发挥其高性能、高精度和高效率,并获得良好的效益,关键取决于其可靠性的高低。