數控車床主軸
數控車床主軸 指的是工具機上帶動工件或刀具旋轉的軸。通常由主軸、軸承和傳動件(齒輪或帶輪)等組成主軸部件。在機器中主要用來支撐傳動零件如齒輪、帶輪,傳遞運動
CK0620數控車床主軸 新技術
——電主軸所融合的技術電主軸 是最近幾年在數控工具機領域出現的將工具機主軸與主軸電機 融為一體的新技術,它與直線電機技術、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屬檔案:電主軸、高頻變頻裝置、油霧潤滑器、冷卻裝置、內置編碼器、換刀裝置。
電主軸所融合的技術:高速軸承技術:電主軸通常採用複合陶瓷軸承,耐磨耐熱,壽命是傳統軸承的幾倍;有時也採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;
高速電機技術: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作一台高速電動機。關鍵技術是高速度下的動平衡;
潤滑:電主軸的潤滑一般採用定時定量油氣潤滑;也可以採用脂潤滑,但相應的速度要打折扣。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。
冷卻裝置:為了儘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。
內置脈衝編碼器:為了實現自動換刀以及剛性攻螺紋,電主軸內置一脈衝編碼器,以實現準確的相角控制以及與進給的配合。
自動換刀裝置:為了套用於加工中心,電主軸配備了自動換刀裝置,包括碟形簧、拉刀油缸等;
高速刀具的裝卡方式:廣為熟悉的BT、ISO刀具,已被實踐證明不適合於高速加工。這種情況下出現了HSK、SKI等高速刀具。
高頻變頻裝置:要實現電主軸每分鐘幾萬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,變頻器的輸出頻率必須達到上千或幾千赫茲。
變速方式
無級變速
數控工具機一般採用直流或交流主軸伺服電動機實現主軸無級變速。交流主軸電動機及交流變頻驅動裝置(籠型感應交流電動機配置矢量變換變頻調速系統),由於沒有電刷,不產生火花,所以使用壽命長,且性能已達到直流驅動系統的水平,甚至在噪聲方面還有所降低。因此,目前套用較為廣泛。
主軸傳遞的功率或轉矩與轉速之間的關係。當工具機處在連續運轉狀態下,主軸的轉速在437~3500r/min範圍內,主軸傳遞電動機的全部功率11kW,為主軸的恆功率區域Ⅱ(實線)。在這個區域內,主軸的最大輸出扭矩(245N.m)隨著主軸轉速的增高而變小。主軸轉速在35~437r/min範圍內,主軸的輸出轉矩不變,稱為主軸的恆轉矩區域Ⅰ(實線)。在這個區域內,主軸所能傳遞的功率隨著主軸轉速的降低而減小。圖中虛線所示為電動機超載(允許超載30min)時,恆功率區域和恆轉矩區域。電動機的超載功率為15kW,超載的最大輸出轉矩為334N.m。
