数控加工中心电主轴结构如何

　　高速电主轴是近期两年在数控车床加工数控车床行业出現的将车床主轴与主轴电机合为一体的新技术应用，它与伺服电机技术性、髙速数控刀片技术性一块儿，将会把髙速生产加工引向1个新时期。数控车床加工高速电主轴是一整套部件，它包含高速电主轴自身以及附注：高速电主轴、高频率直流变频设备、焊接烟尘润化器、水冷却设备、内嵌伺服电机、换刀设备。

 

　　髙速主轴轴承是髙速钻削技术性最关键的核心技术，都是髙速钻削数控车床最关键的构件。规定转子动平衡性很高，刚度好，旋转高精度，有优良的耐热性，能传送充足的扭矩和输出功率，能承担高的向心力，含有精确的温度测量设备和高效率的水冷却设备。髙速钻削通常规定主轴轴承转速比工作能力不低于40000r/min,主轴轴承输出功率超过15kW。一般选用主轴电机集成化的高速电主轴构件，保持无中间商的立即传动系统，电动机大多数选用感应集成化主轴轴承电机。现阶段通常应用较多的是压合氮化硅(Si3N4)陶瓷轴承和液體动、负压滚动轴承及其空气轴承。润化多选用油-气润化、喷涌润化等技术性。主轴轴承水冷却通常选用主轴轴承內部水冷散热或气冷方法。

 

　　1、陶瓷轴承髙速主轴轴承工作中电路原理图

 

　　图中为陶瓷轴承髙速主轴轴承工作中电路原理图，选用C或B级精密度角接触球轴承，滚动轴承布局与传统式磨床主轴构造相相近;选用“小珠密球”构造，钢珠原材料Si3N4;选用电动式主轴轴承(电动机与主轴轴承做成一体化);滚动轴承转速比特征值(=轴径(mm)×转速比(r/min))较一般钢滚动轴承提升1.2～2倍，达到0.5～1×106。旋转高精度，液體负压滚动轴承旋转偏差在0.2μm下列，气体负压滚动轴承旋转偏差在0.05μm下列;输出功率损害小;液體负压滚动轴承转速比特征值达到1×106，气体静重点承转速比特征值达到3×106。气体负压滚动轴承承载力较小。

 

　　与轴承钢球对比，陶瓷轴承的优势是：

 

　　(1)陶瓷球相对密度减少60%，进而可大幅度降低向心力;

 

　　(2)瓷器弹性模具比钢高50%，使滚动轴承具备更高弯曲刚度;

 

　　(3)瓷器摩擦阻力低，可减少滚动轴承发烫、损坏和输出功率损害;

 

　　(4)瓷器耐磨性能好，滚动轴承长寿命。

 

　　2、磁浮滚动轴承髙速主轴轴承

 

　　图中为磁浮滚动轴承髙速主轴轴承工作中电路原理图，主轴轴承由2个轴向和2个径向磁浮滚动轴承支撑板，磁浮滚动轴承电机定子与电机转子间间隙约0.1mm。弯曲刚度高，约为滚珠轴承主轴轴承弯曲刚度10倍。转速比特征值可达4×106。旋转精密度关键在于控制器的精密度和敏感度，及其控制回路特性，现阶段达到0.2μm。机械结构及电控系统均较繁杂;又因为发烫多，对制冷系统特性规定较高。