基于高速电主轴结构的数控机床分析
文章来源:未知时间:2022-02-17点击:
主轴是显示数控机床主要性能的重要部件。在目前的情况下,数控机床使用的主轴部件大多是内置变频电机。这种电机集成了机电一体化,电机的主轴和转子是一体的,没有任何机械连接。主轴转速的调整可以通过改变电机的供电频率来实现。电主轴是人们称呼这种系列化、模块化功能部件的代名词。这种电主轴的生产厂家必须有丰富的经验,能够设计制造出高速度、高精度、变频调速的电主轴,并且是正规的专业生产公司,这样电主轴的质量才能得到很好的保证。
1.高速电主轴特性
电主轴在高速运行状态下的工作形式是主轴电机的定子和转子安装在主轴组件中,即高速电机安装在精密主轴中,电主轴中的电机转子作为主轴,电机底座作为主轴的外壳,这样主轴和变频调速电机就可以一体化,由电机直接驱动主轴,从而形成电主轴。电主轴省略了从电机到主轴传动链的所有中间环节,如皮带、齿轮等。主轴的运行动力直接来自动力源,传动链长度为零,实现了主轴系统在机床上的零距离传动。电主轴具有精度高、转速高、噪音低、体积相对较小、温升慢、安装运输方便等特点。它是当今高端数控机床的主要和关键部件。它和几年前内圆磨床用的内置电机主轴的区别在于,它应用了变频调速技术,电机主轴的驱动功率和扭矩都比较大。此外,它还具有一系列的监测系统,可以检测和控制主轴的振动和轴承温度参数。电主轴及其驱动系统是一套e体育技的机电一体化产品,涉及的领域很广,包括电机、驱动与控制、机械、润滑、热处理、振动等,可以称得上是一个完整的、独立的智能功能部件。
2.简易结构图与其相关工作基本原理
在机床主轴和电机主轴组成的电主轴中,比较常用的是高频交流电机,也称为“高频主轴”.图1是电主轴结构的简图。它的主要特点是在主轴内部安装了电机装置,可以直接驱动主轴。电主轴由无壳电机、主轴单元壳体、轴承、驱动模块、冷却装置和主轴组成。人们通常采用压装的方式将电机转子和主轴结合起来,用前后轴承支撑主轴向上。电机中的定子是通过安装在主轴壳体内的冷却套来实现的。主轴驱动模块控制主轴的运行速度,冷却装置限制主轴单元内的温升。