電主軸資料

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發表于 2010-3-4 20:57:53 | 只看該作者 |倒序瀏覽 |閱讀模式

電主軸資料

電主軸與高速加工技術
一、高速加工技術
高速加工技術（HSC）能使我們以盡量短的時間加工出質量合格的零件，提高一個企業的市場反應能力。下面幾個行業極大推動了高速加工技術的發展。首先是電子行業，例如計算機、移動通訊、CD播放機、隨身聽等，這些大批量產品在市場上競爭激烈，生產商必須不斷推出新產品，而且所要求的更新換代時間也越來越短。因此快速模具制造就變得載來越重要，模具制造商就用HSC技術來更快地加工紫銅或石墨電極，大大提高了交貨的周期。同時高速切削在另兩個領域也得到了廣泛的應用，那就是航空與高速機車行業。飛機的骨架與機翼、高速機車的車廂骨架都需要切除大量的金屬，從毛坯開始的切除量甚至達到90%，漫長的加工時間使經營者難以忍受，所以這兩個行業欣然接受了高速切削這項新技術，使得加工時間縮短到了原來的幾分之一。

高速加工的幾個優勢：
加工時間大幅度縮短，只有原來的約1/4，這意味著一臺HSC高速機床可以代替4臺普通CNC機床；
加工表面質量很高，不用再進行比如打磨等表面處理工序；
零件重復性好，這很利于模具行業電極的制造；
零件變形小，基本不產生熱量，可以加工很薄的零件；
高速機床的投資可以很快收回，可以縮短交貨期，減小車間占地面積，減少工人數量。
高速加工采用小直徑刀具、小切深、小切寬、快速多次走刀來提高效率，而傳統的加工一般采用大直徑刀具、大切深、大切寬；高速加工的切削力大幅度減小，需要的主軸扭矩相應減小。
高速加工不僅僅用于加工一些比較軟的材料如鋁、銅、塑料等，現在已經可以用于加工硬度在60HRC以上的淬硬鋼，這要歸功于刀具商開發出了像TiA1N這樣的新的刀具涂層，以及像CBN這樣的新的刀具材料，目前加工淬硬鋼的線速度也達到了500m/min，使鋼材料的加工也開始采用高速切削。模具制造商因此也越來越多地采用高速加工技術來加工三維的鋼零件。
二、電主軸知識簡介
電主軸是最近幾年在數控機床領域出現的將機床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件：電主軸、高頻變頻裝置、油霧潤滑器、冷卻裝置、內置編碼器、換刀裝置等。
電主軸所融合的技術：
高速軸承技術：電主軸通常采用復合陶瓷軸承，耐磨耐熱，壽命是傳統軸承的幾倍；有時也采用電磁懸浮軸承，或靜壓軸承，內外圈不接觸，理論上壽命無限長。
高速電機技術：電主軸是電機與主軸融合在一起的產物，電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臺高速電機，其關鍵技術是高速度下的動平衡。
潤滑：電主軸的潤滑一般采用定時定量油氣潤滑；也可以采用脂潤滑，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，就是通過一個叫做定量閥的器件，精確地控制每次潤滑油的注油量。
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：為了盡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。
內置脈沖編碼器：為了實現自動換刀以及剛性攻絲，電主軸內置一脈沖編碼器，以實現準確的相位控制以及與進給的配合。
自動換刀裝置：為了適用于加工中心，電主軸配備了能進行自動換刀的裝置，包括碟形簧、拉刀油缸。
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于高速加工。這種情況下出現了HSK、SKI等高速刀柄。
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，必須用高頻變頻裝置來驅動電主軸的內置高速電機，變頻器的輸出頻率甚至需要達到幾千Hz。