隨著新世紀的到來,現代機械制造業(yè)正朝著高精度、高速度、高效率的方向快速發(fā)展,這對加工機床提出了更高的要求,這就要求高速電主軸裝配系統(tǒng)。電主軸具有結構緊湊、重量輕、慣性小、振動小、噪音低、響應快等優(yōu)點。它可以減少齒輪傳動,簡化機床的形狀設計,并容易實現主軸的定位。是電主軸單元的理想結構。
高速電主軸是一種功能部件,種類繁多,用途廣泛。對電主軸的要求主要包括以下幾個方面:
主要內容如下:
1.這是高速切削很流行的要求。
2.機床市場競爭日益激烈,要求電主軸模塊化、簡單化。
3.加工復雜曲面的要求也要求電主軸結構緊湊、空間小。
電主軸的基本結構和工作原理。
高速主軸單元是高速加工機床較關鍵的部件。高速主軸單元的主要類型有電主軸、氣動主軸和液壓主軸。不同類型的輸出功率差異較大,因此高速加工機床的主軸需要在短時間內達到提升速度,并在指定位置快速準確地停止工作。這要求主軸具有高減速。如果通過皮帶等中間環(huán)節(jié),不只會高速打滑,產生振動和噪音,還會增加轉動慣量,給機床的快速準確停機帶來很大困難。目前,高速機床的主軸大多采用內置主軸電機的一體化主軸單元,即所謂的內置電主軸(內置式主軸),簡稱‘電主軸’。它采用無殼電機,電機的定子與主軸單元外殼內的冷卻套相匹配,轉子的轉動部分與機床主軸為一體。主軸的變速范圍完全由變頻交流電機控制,使變頻電機與機床主軸相結合。
高速電主軸的結構特點為了獲得良好的動態(tài)性能和使用壽命,高速電主軸的每個部件都需要經過精心的設計和制造。
高速電主軸基本結構原理的主要結果如下:
(1)軸殼是高速電主軸的主要部件,軸殼的尺寸精度和定位精度直接影響主軸的綜合精度。軸承座孔通常直接設計在軸殼上。電主軸是額外的電機定子,必須在一端打開。大型或專用電主軸可設計成在軸殼兩端開口。高速、大功率、超高速電主軸的轉子直徑往往大于軸承外徑。為了控制整機的裝配精度,后軸承的安裝部分應設計成無間隙配合。
(2)轉軸是高速電主軸的主要旋轉體。其制造精度直接影響電主軸的后精度。成品軸的形狀、位置公差和尺寸精度高。當軸高速運轉時,偏心質量引起的振動嚴重影響其動態(tài)性能,因此有必要對軸進行嚴格的動平衡試驗。安裝在軸上的一些部件也應測試與軸的運動平衡。
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