电主轴的工作原理和典型结构
文章来源:未知时间:2022-03-09点击:
1.1电主轴的工作基本原理
所谓电主轴是指电机转子直接作为机床的主轴,主轴单元外壳是电机的基座,并与其它安全措施相结合,实现电机与机床主轴的一体化。定子通过冷却套固定在主轴箱的孔内,形成一个完整的主轴单元。通电后,转子直接驱动主轴。
1.2电主轴的基本组成
电主轴的基本结构如图1所示,通常由电主轴单元、轴承及其润滑单元、主轴冷却单元和动平衡单元组成。电主轴单元的典型结构布局是将电机置于主轴的前后轴承之间,更适用于e体育型高速数控机床,其缺点是电机在闭式主轴箱内自然冷却条件差、温升高。
1.3电主轴典型结构
图2为内装式电主轴结构。电动机的转子与机床的主轴间是靠过盈套筒的过盈配合企业实现最大扭矩可以传递的,其过盈量是按所传递扭矩的大小不同计算结果出来的。在主轴上取消了中国一切活动形式的键连接和螺纹连接,便于使主轴系统运转提供部分学生达到更加精确的动平衡。由于没有转子内孔与主轴配合面之间有很大的过盈量,因此,在装配时必须具有先在油浴中将转子加热到200℃左右,然后发展迅速变化进行使用热压装配。电动机的定子电流通过这样一个自然冷却套同装在电主轴的壳体中。
2电主轴的关键技术
电主轴是高速轴承技术、润滑技术、冷却技术、动平衡技术、精密制造与装配技术和高速电机驱动技术的综合应用。
2.1电主轴的高速发展轴承进行技术
实现电主轴高速精度的关键是高速精密轴承技术的应用。目前,电动主轴使用的轴承包括精密滚动轴承、静压轴承、空气静压轴承和磁悬浮轴承轴承,但主要是精密角接触陶瓷球轴承和精密圆柱滚子轴承。角接触球轴承具有刚度高、转速高、结构简单紧凑、规格多样、维修方便等优点,在电主轴中得到了广泛的应用。随着陶瓷轴承技术的发展,应用最广泛的电主轴轴承是混合陶瓷球轴承,即滚动体采用SI3N4陶瓷球,采用“小珠”结构,轴承套圈为GCRL5钢环。通过减少离心力和陀螺转矩,可以减少滚珠和滚道之间的摩擦,从而获得更低的温升和更好的高速性能。