電主軸生產廠家告訴你加工中心電主軸詳解

一、電主軸系統電主軸系統由內裝式電主軸單元、驅動控制器、編碼器、通信電纜和直流母線制動器等部分組成。能夠將電網電能轉變為電主軸單元的機械能，同時實現電主軸準停、準速、準位的系統稱之為電主軸系統。電主軸系統品質的優劣是大型數控銑床、加工中心、數控車床品質優劣的關鍵因素之一，對閉環式配置的電主軸系統而言，其品質尤為重要。目前我國已能自行開發設計各類高速電主軸，選用優質的進口編碼器和驅動器來匹配我國自行開發的電主軸單元，從而組成電主軸系統，以滿足國內數控機床之急需，從而降低主機成本，提高主機的市場競爭力是一條可行之路。

二、內裝式電主軸單元

1、內裝式電主軸單元的特點：電主軸單元應具備兩大基本特點：（1）裝有內裝式電動機。（2）具備整齊的外形尺寸，以利于主機廠安裝使用。

2、內裝式電主軸單元結構用于大型加工中心的內裝式電主軸單元由主軸內裝飾電動機、支撐及其潤滑系統、冷卻系統、松拉刀系統、軸承自動卸載系統、編碼器安裝調整系統組成。主軸軸系是高速、高精度主軸的本體。為使主軸軸系在極寬的轉速范圍內正常平穩工作，必須對該軸進行全面的軸系結構分析，找出該軸系的臨界轉速，使其工作轉速遠離其固有頻率。同時應對旋轉軸系的選材及熱處理工藝方案等加以詳細分析，以期獲得理想的尺寸穩定性。

內裝式電動機用于接受驅動控制器提供的中頻電，并將其轉換成主軸的機械能。為保證數控機床在寬轉速范圍內實現低速大扭矩的特性，大型數控銑床、加工中心的數控車床用電主軸的電動機通常被設計成恒動功率控制的。高速電主軸的轉軸上不能安裝風扇，其外殼是功能部件的安裝表面，也無法設置貫通的散熱筋。因此，必須設置必要的冷卻系統，將電主軸運行過程中由電動機和軸承座產生的熱量帶走，使電主軸在某一溫度達到熱平衡。

用于加工中心的電主軸由安裝在尾端的氣、液缸產生松刀力，經安放在轉軸內腔的松拉刀機構，通過拉刀器來實現松拉刀。其拉刀器可視電主軸轉速及傳遞轉矩的不同選用HSK、卡爪、鋼球等不同形式。

用于加工中心的電主軸松刀時，尾端氣、液缸產生的強大松刀力頂動松拉刀機構的拉桿向前運動，同時也使電主軸軸承承受強大的推力。為避免電主軸軸承損傷，應在電主軸上設計一套理想的卸載系統，將松刀力轉換為轉軸的內力。

大型加工中心用電主軸需具備準停、準位、準速功能，因此必須在電主軸單元中安裝能實現速度反饋和傳遞位置信號的磁性編碼器。其鋼質碼盤應安裝在轉軸本體上，接收器應牢固地安裝在電主軸外殼上，同時應便于調整。三、電主軸所融合的技術

電主軸是最近幾年在數控機床領域出現的將機床主軸與主軸電動機融為一體的新技術，它與直線電動機技術、高速刀具技術一起，將會把高速加工推向一個新時代。電主軸是一套組件，它包括電主軸本身及其附件：高頻變頻裝置、油霧潤滑器、冷卻裝置、內置編碼器、換刀裝置等。

1．高速軸承技術

電主軸通常采用復合陶瓷軸承，耐磨、耐熱，壽命是傳統軸承的幾倍；有時也采用電磁懸浮軸承或靜壓軸承，內外圈不接觸，理論上壽命無限。

2．高速電動機技術

電主軸是電動機與主軸融合在一起的產物，電動機的轉子即為主軸的旋轉部分，理論上可以把電主軸看做一臺高速電動機，關鍵技術是高速度下的動平衡。

3．潤滑

電主軸的潤滑一般采用定時定量油氣潤滑，也可以采用脂潤滑，但相應地速度會低些。所謂定時，就是每隔一定的時間間隔注一次油。所謂定量，就是通過一個叫定量閥的器件，精確地控制每次潤滑油的油量。而油氣潤滑，指的是潤滑油在壓縮空氣的攜帶下，被吹入陶瓷軸承。油量控制很重要，太少，起不到潤滑作用；太多，在軸承高速旋轉時會因油的阻力而發熱。 4、冷卻裝置 為了盡快給高速運行的電主軸散熱，通常對電主軸的外壁通以循環冷卻劑，冷卻裝置的作用是保持冷卻劑的溫度 5、內置脈沖編碼器 為了實現自動換刀以及剛性攻螺紋，電主軸內置一脈沖編碼器，以實現準確的相角控制以及與進給的配合。 6、自動換刀裝置 為了應用加工中心，電主軸配備了自動換刀裝置，包括碟形彈簧、拉油缸等。 7、高速刀具的裝卡方式 廣為熟悉的BT、1sO刀具，已被實踐證明不適合于高速加工，這種情況下出現了Hsk、SKI等高速刀具。 8、高頻變頻裝置 要實現電主軸每分鐘幾萬轉甚至十幾萬轉的轉速，必須用一高頻變頻裝置來驅動電主軸的內置高速電動機，變器的輸出頻率必須達到上千或幾千赫弦。 四、主軸潤滑方式

為了保證主軸有良好的潤滑，減少摩擦發熱，同時又能把主軸組件的熱量帶走，通常采用循環式潤滑系統。近年，數控機床的主軸軸承大多采用高級油脂封閉式潤滑，每加一次油脂可以使用7～10年，簡化了結構，降低了成本且維護保養簡單。

常見的主軸軸承潤滑方式主要有油氣潤滑、噴注潤滑和突入滾道潤滑三種方式。

1、油氣潤滑方式

油氣氣潤滑方式是通過壓縮空氣定時定量地把油霧或小油滴送進軸承空隙中，這樣既實現了潤滑，又不至于使油霧太多面污染周圍空氣。本任務采用的就是油氣潤滑方式。2、噴注潤滑方式噴注潤滑方式是通過將較大流量的恒溫油噴注到主軸軸承上，已達到潤滑和冷卻的目的。這里需要特別指出的是，較大流量噴注的油，不是自然回流，而是用拍油泵強制排油，同時，采用專用高精度大容量和恒溫油，將油溫變動量控制在±0.5℃以內。3、突入滾道潤滑方式突入滾道潤滑方式是利用高速軸承的泵效應，把內滾道附近的潤滑油吸入滾道，已達到潤滑的目的。潤滑油的進油口在內滾道附近，若進油口較高則泵效應差，若進油口接近外滾道則成為排放口了，潤滑油將不能進入軸承內部。