这种“主轴单元”主轴电动机与机床主轴“合二为一”的传动结构形式使主轴部件从机床的传动系统和整体结构中相对立出来,又称“电主轴”(ElectricSpindle,Motor Spindle)。
电主轴的机械振动状态
电主轴的机械振动状态是对电主轴的整体机械振动状态进行评估,包括径向和轴向振动。如果电主轴的整体机械振动状态不好,会加剧轴承磨损和主轴发热,加工精度和表面加工质量下降。
电主轴温度检测,在电主轴运转时,安装轴承的部位会有一定的温升,比室温高2℃为正常,电主轴温度过高原因有:①润滑油质量不符合要求或变质,润滑油粘度过高;②机构装配过紧(间隙不足);③轴承装配过紧;④轴承座圈在轴上或壳内转动;⑤负荷过大;⑥轴承保持架或滚动体碎裂等。
在选择电主轴时,一定要关注你的应用场合,不同的应用场合的接口是不同的,另外一定要弄清楚你的功率要求,以及在此功率下对应的转速,这一点很关键,因为同样是1kW,在1000转和10000转的要求下电主轴的外形尺寸是相差很多的,所以工况一定要准确。
电主轴高速电机技术:电主轴是电动机与主轴融合在一起的产物,电动机的转子即为主轴的旋转部分,理论上可以把电主轴看作一台高速电动机。关键技术是高速度下的动平衡。
磨用电主轴一般都是恒扭矩设计的电机,电机的高转速和功率以及电压的关系是等比关系,电压和功率随电主轴转速的增加线性增加。电流维持基本恒定不变,由于转矩和电流的关系是线性关系,所以称这种制式的电主轴为恒转矩制电机。
电主轴是近几年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。高速数控机床主传动系统取消了带轮传动和齿轮传动。机床主轴由内装式电动机直接驱动,从而把机床主传动链的长度缩短为零,实现了机床的“零传动”。
电主轴高速轴承技术:电主轴通常采用复合陶瓷轴承,耐磨耐热,寿命是传统轴承的几倍;有时也采用电磁悬浮轴承或静压轴承,内外圈不接触,理论上寿命无限。
对于轴承生产噪音的情况要及时对轴承进行更换并修复相关零部件。如果电主轴已经出现噪音,不及时处理可能会导致轴承座、转子、轴甚至定子线圈都产生无法修复的损坏,大大增加不必要的损失。
当前维修过较多电主轴都是出现严重发热,主轴轴承抱死,无法旋转,几乎处于报废状态时才送来修理。但是此时电主轴已经严重受损,主轴轴承、拉刀机构、旋转部件、密封部件和主轴锥套等都需要修理或更换,有些严重损坏的电主轴的定子线圈由于过热、密封损坏等原因出现线圈绝缘下降、短路现象。
电主轴是高速加工机床的关键重要部件,在模具制造、汽车零配件、航空航天、医疗器械等众多领域广泛应用。电主轴寿命一般在10 000h左右,主轴检测、保养及预防性维修对于保证其正常运转、减少停机时间,延长使用寿命有重要意义。
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