高速加工中心的电主轴好不好
电主轴是最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”。这种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独立出来,因此可做成“主轴单元”,俗称“电主轴”。
电主轴常用于高速加工中心,因其结构特殊,能达到的转速非常之高,国外最顶尖的电主轴转速早已突破十万转,相对于皮带式主轴来说,转速根本就不是一个级别的。电主轴具有结构紧凑、重量轻、惯性小、噪音低、响应快等优点,而且功率大,简化机床设计,易于实现主轴定位,是高速主轴单元中一种理想结构。
高速加工中心电主轴
按道理来说有这么多优点的主轴应该很受欢迎才对,但是现实却并非如此,电主轴转速确实不是其他主轴能媲美的,但是用业内人士的话来说电主轴“无力”,也就是说电主轴几乎不能用于切削,不能切削的主轴意味这什么?一台高速加工中心如果不能进行切削,那么其工作范围非常之小,只能进行对表面光滑度有要求的工件进行铣。即使电主轴拥有再高的转速,如果无法解决“无力”这个问题,那么它始终不会有很大的作为,所以现在市面上高速加工中心还是使用直结式主轴居多,虽然直结式主轴没有电主轴那种超高转速,但是直结式主轴切削力度比电主轴大太多了,更适合大部分客户的需求。
高速电主轴是什么电机
在高速主轴单元中,由于机床既要进行粗加工,也要进行精加工,因此对主轴单元提出了较高的静刚度和工作精度的要求。另外,高速机床主轴单元的动态特性也在很大程度上决定或者制约了机床的价格质量和切削能力。当切削过程出现较大的在振动时,会使刀具出现剧烈的磨损或破损,也会增加主轴轴承所承受的动载荷,降低轴承的精度和寿命,影响加工精度和表面质量。因此,主轴单元应具有较高的抗振性。
相比一般的传统主轴,电主轴将电机内置,传动上摒弃了皮带和齿轮,在高速运转情况下,很好的解决了振动和噪声问题,提高了机床的加工精度和加工表面粗糙度,可以最快地实现较高的速度变化,即主轴回转时要具有极大的角加速度,这极大的提高了生产效率。
用在高精度机床上的电主轴,不但要求主轴转速高,而且要求其旋转精度也高、并且振动小。因此,在电主轴的设计阶段,必须对它进行动力学特性分析,以确定其各阶临界转速和各阶振型。对于高速轴系,其转子动力学性能的分析和设计是直接决定主轴性能设计的一项重要内容。主轴的转子动力学性能如何,对整台机床能否实现高速加工以及加工精度、主轴轴承的寿命和其它关键部件的正常工作等方面都有着至关重要的影响。另外,陶瓷角接触球轴承具有制造精度高、极限转速高、承载能力强,能同时承受径向和轴向载荷等特点而被广泛地应用于高速机床主轴的支承中。轴承内部各元件的运动及所受载荷比较复杂,特别是高速球轴承中,离心力和陀螺力矩作用的结果使轴承的运转状态发生变化,影响到轴承的变形与载荷关系特性,从而影响到球轴承支撑的转子系统的动力学性能。
高速电主轴如何正确使用保养?
电主轴的使用寿命除了本身的质量问题,其次就是在日常使用中的维护保养也非常之重要,通常情况下主轴工作的环境不会太好,特别是粉尘过多,环境温度较高等加工车间会降低主轴的使用寿命,为此主轴的日常维护保养还是非常重要的。
(1)、请根据实际使用的变频器需要的电压输入来接入变频器电源;并且接入变频器的电源必须经过滤波、稳定,保证接入变频器的电压没有波动。
(2)、主轴不能受到任何方向任何形式的撞击,主轴被撞击后动平衡会被破坏,甚至会导致轴承损坏,影响主轴使用寿命。
(3)、各个主轴通气后可达到密封状态,密封气流量请参考主轴外壳标签上的参数(必须严格控制密封气气压)。气压过大会破坏轴承的润滑脂或润滑系统,轴承失去润滑,主轴高速状态下轴承会损坏;气压过小则达不到密封作用。
主轴后端的换刀气压请参考主轴外壳上标签上参数,当换刀气压大于主轴外壳标签上参数时,气体会通过中间拉杆从前端转子锥面和夹头的贴合面、夹头缝隙吹出,起到清洁锥面的作用。特别是陶瓷插芯研磨的工艺,必须定期对锥面做清洁工作。
建议使用气压阀(带有压力表)调节气压,气压调节阀必须安装在靠近主轴密封气接口处,以保证进入主轴内的密封气压在规定范围内。而且进入主轴的换刀气、密封气都必须经过过滤以达到干燥、无尘的要求。
(4)、拆装夹头请使用配套的专业工具。
(5)、必须根据现场切削条件来确定刀具选型、主轴转速等相关参数设定。
(6)、主轴的驱动电缆请使用配套的电缆,不能私自制作达不到要求的线缆。
(7)、建议对主轴使用水冷装置进行散热、冷却;同时需要定期检查水冷装置的运行情况,如果异常请立即停止使用主轴,排查和修复后才能使用。
(8)、请注意所使用夹头的锥面必须保持干净,无刮伤,否则会改变主轴转子前端锥面精度,导致无法锁紧刀具,造成掉刀、断刀的故障。