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關(guān)于銑床電主軸的簡(jiǎn)單介紹

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關(guān)于銑床電主軸的簡(jiǎn)單介紹

發(fā)布日期:2019-09-06 作者: 點(diǎn)擊:

電主軸由無(wú)外殼電機(jī)、主軸、軸承、主軸單元?dú)んw、驅(qū)動(dòng)模塊和冷卻裝置等組成。電機(jī)的轉(zhuǎn)子采用壓配方法與主軸做成一體,主軸則由前后軸承支承。銑床電主軸生產(chǎn)廠家認(rèn)準(zhǔn)鈦浩機(jī)械,電機(jī)的定子通過(guò)冷卻套安裝于主軸單元的殼體中。主軸的變速由主軸驅(qū)動(dòng)模塊控制,而主軸單元內(nèi)的溫升由冷卻裝置限制。電主軸廠家在主軸的后端裝有測(cè)速、測(cè)角位移傳感器,前端的內(nèi)錐孔和端面用于安裝刀具。


科學(xué)技術(shù)的發(fā)展以及世界先進(jìn)制造技術(shù)的興起和不斷成熟,對(duì)數(shù)控加工技術(shù)提出了更高的要求;超高速切削、超精密加工等技術(shù)的應(yīng)用,對(duì)數(shù)控機(jī)床的數(shù)控系統(tǒng)、伺服性能、主軸驅(qū)動(dòng)、機(jī)床結(jié)構(gòu)等提出了更高的性能指標(biāo);FMS的迅速發(fā)展和CIMS的不斷成熟,又將對(duì)數(shù)控機(jī)床的可靠性、通信功能、人工智能和自適應(yīng)控制等技術(shù)提出更高的要求。隨著微電子和計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展,數(shù)控系統(tǒng)的性能日臻完善,數(shù)控技術(shù)的應(yīng)用領(lǐng)域日益擴(kuò)大。


數(shù)控銑床是一種加工功能很強(qiáng)的數(shù)控機(jī)床,目前迅速發(fā)展起來(lái)的加工中心、柔性加工單元等都是在數(shù)控銑床、數(shù)控鏜床的基礎(chǔ)上產(chǎn)生的,兩者都離不開(kāi)銑削方式。由于數(shù)控銑削工藝最復(fù)雜,需要解決的技術(shù)問(wèn)題也最多,因此,目前人們?cè)谘芯亢烷_(kāi)發(fā)數(shù)控系統(tǒng)及自動(dòng)編程語(yǔ)言的軟件時(shí),也一直把銑削加工作為重點(diǎn)。


數(shù)控銑床采用電主軸,提高了主軸動(dòng)態(tài)響應(yīng)速度和工作精度,徹底解決了主軸高速運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)皮帶和帶輪等傳動(dòng)的振動(dòng)和噪聲問(wèn)題。銑床采用電主軸結(jié)構(gòu)可使主軸轉(zhuǎn)速達(dá)到10000r/min以上。選擇銑床電主軸認(rèn)準(zhǔn)鈦浩機(jī)械,專(zhuān)業(yè)品質(zhì)保障;直線電機(jī)驅(qū)動(dòng)速度高,加減速特性好,有優(yōu)越的響應(yīng)特性和跟隨精度。用直線電機(jī)作伺服驅(qū)動(dòng),省去了滾珠絲杠這一中間傳動(dòng)環(huán)節(jié),消除了傳動(dòng)間隙(包括反向間隙),運(yùn)動(dòng)慣量小,系統(tǒng)剛性好,在高速下能精密定位,從而極大地提高了伺服精度。



電主軸是最近幾年在數(shù)控機(jī)床領(lǐng)域出現(xiàn)的將機(jī)床主軸與主軸電機(jī)融為一體的新技術(shù),它與直線電機(jī)技術(shù)、高速刀具技術(shù)一起,將會(huì)把高速加工推向一個(gè)新時(shí)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(rùn)滑器、冷卻裝置、內(nèi)置編碼器、換刀裝置。


電主軸所融合的技術(shù):


高速軸承技術(shù):電主軸通常采用復(fù)合陶瓷軸承,耐磨耐熱,壽命是傳統(tǒng)軸承的幾倍;有時(shí)也采用電磁懸浮軸承或靜壓軸承,內(nèi)外圈不接觸,理論上壽命無(wú)限;


高速電機(jī)技術(shù):電主軸是電動(dòng)機(jī)與主軸融合在一起的產(chǎn)物,電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)子即為主軸的旋轉(zhuǎn)部分,理論上可以把電主軸看作一臺(tái)高速電動(dòng)機(jī)。關(guān)鍵技術(shù)是高速度下的動(dòng)平衡;


潤(rùn)滑:電主軸的潤(rùn)滑一般采用定時(shí)定量油氣潤(rùn)滑;也可以采用脂潤(rùn)滑,但相應(yīng)的速度要打折扣。所謂定時(shí),就是每隔一定的時(shí)間間隔注一次油。所謂定量,就是通過(guò)一個(gè)叫定量閥的器件,精確地控制每次潤(rùn)滑油的油量。而油氣潤(rùn)滑,指的是潤(rùn)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(rùn)滑作用;太多,在軸承高速旋轉(zhuǎn)時(shí)會(huì)因油的阻力而發(fā)熱。


冷卻裝置:為了盡快給高速運(yùn)行的電主軸散熱,通常對(duì)電主軸的外壁通以循環(huán)冷卻劑,冷卻裝置的作用是保持冷卻劑的溫度。


內(nèi)置脈沖編碼器:為了實(shí)現(xiàn)自動(dòng)換刀以及剛性攻螺紋,電主軸內(nèi)置一脈沖編碼器,以實(shí)現(xiàn)準(zhǔn)確的相角控制以及與進(jìn)給的配合。


自動(dòng)換刀裝置:為了應(yīng)用于加工中心,電主軸配備了自動(dòng)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(shí)踐證明不適合于高速加工。這種情況下出現(xiàn)了HSK、SKI等高速刀具。


高頻變頻裝置:要實(shí)現(xiàn)電主軸每分鐘幾萬(wàn)甚至十幾萬(wàn)轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)速,必須用一高頻變頻裝置來(lái)驅(qū)動(dòng)電主軸的內(nèi)置高速電動(dòng)機(jī),變頻器的輸出頻率必須達(dá)到上千或幾千赫茲。


電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)子直接作為機(jī)床的主軸,主軸單元的殼體就是電動(dòng)機(jī)機(jī)座,并且配合其他零部件,實(shí)現(xiàn)電動(dòng)機(jī)與機(jī)床主軸的一體化。隨著電氣傳動(dòng)技術(shù)(變頻調(diào)速技術(shù)、電動(dòng)機(jī)矢量控制技術(shù)等)的迅速發(fā)展和日趨完善,高速數(shù)控機(jī)床主傳動(dòng)系統(tǒng)的機(jī)械結(jié)構(gòu)已得到極大的簡(jiǎn)化,基本上取消了帶輪傳動(dòng)和齒輪傳動(dòng)。機(jī)床主軸由內(nèi)裝式電動(dòng)機(jī)直接驅(qū)動(dòng),從而把機(jī)床主傳動(dòng)鏈的長(zhǎng)度縮短為零,實(shí)現(xiàn)了機(jī)床的“零傳動(dòng)”。這種主軸電動(dòng)機(jī)與機(jī)床主軸“合二為一”的傳動(dòng)結(jié)構(gòu)形式,使主軸部件從機(jī)床的傳動(dòng)系統(tǒng)和整體結(jié)構(gòu)中相對(duì)獨(dú)立出來(lái),因此可做成“主軸單元”,俗稱(chēng)“電主軸”。由于當(dāng)前電主軸主要采用的是交流高頻電動(dòng)機(jī),故也稱(chēng)為“高頻主軸”。由于沒(méi)有中間傳動(dòng)環(huán)節(jié),有時(shí)又稱(chēng)它為“直接傳動(dòng)主軸”。



銑床主要指用銑刀對(duì)工件多種表面進(jìn)行加工的機(jī)床。通常銑刀以旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)為主運(yùn)動(dòng),工件和銑刀的移動(dòng)為進(jìn)給運(yùn)動(dòng)。它可以加工平面、溝槽,也可以加工各種曲面、齒輪等。


銑床是用銑刀對(duì)工件進(jìn)行銑削加工的機(jī)床。銑床除能銑削平面、溝槽、輪齒、螺紋和花鍵軸外,還能加工比較復(fù)雜的型面,效率較刨床高,在機(jī)械制造和修理部門(mén)得到廣泛應(yīng)用。


銑床是一種用途廣泛的機(jī)床,在銑床上可以加工平面(水平面、垂直面)、溝槽(鍵槽、T形槽、燕尾槽等)、分齒零件(齒輪、花鍵軸、鏈輪)、螺旋形表面(螺紋、螺旋槽)及各種曲面。此外,還可用于對(duì)回轉(zhuǎn)體表面、內(nèi)孔加工及進(jìn)行切斷工作等。銑床在工作時(shí),工件裝在工作臺(tái)上或分度頭等附件上,銑刀旋轉(zhuǎn)為主運(yùn)動(dòng),輔以工作臺(tái)或銑頭的進(jìn)給運(yùn)動(dòng),工件即可獲得所需的加工表面。由于是多刃斷續(xù)切削,因而銑床的生產(chǎn)率較高。簡(jiǎn)單來(lái)說(shuō),銑床可以對(duì)工件進(jìn)行銑削、鉆削和鏜孔加工的機(jī)床。


數(shù)控銑床又稱(chēng)CNC(Computer Numerical Control)銑床。英文意思是用電子計(jì)數(shù)字化信號(hào)控制的銑床。數(shù)控銑床是在一般銑床的基礎(chǔ)上發(fā)展起來(lái)的一種自動(dòng)加工設(shè)備,兩者的加工工藝基本相同,結(jié)構(gòu)也有些相似。數(shù)控銑床有分為不帶刀庫(kù)和帶刀庫(kù)兩大類(lèi)。其中帶刀庫(kù)的數(shù)控銑床又稱(chēng)為加工中心。


數(shù)控銑削加工除了具有普通銑床加工的特點(diǎn)外,還有如下特點(diǎn):


1、零件加工的適應(yīng)性強(qiáng)、靈活性好,能加工輪廓形狀特別復(fù)雜或難以控制尺寸的零件,如模具類(lèi)零件、殼體類(lèi)零件等;


2、能加工普通機(jī)床無(wú)法加工或很難加工的零件,如用數(shù)學(xué)模型描述的復(fù)雜曲線零件以及三維空間曲面類(lèi)零件;


3、能加工一次裝夾定位后,需進(jìn)行多道工序加工的零件;


4、加工精度高、加工質(zhì)量穩(wěn)定可靠,數(shù)控裝置的脈沖當(dāng)量一般為0.001mm,高精度的數(shù)控系統(tǒng)可達(dá)0.1μm,另外,數(shù)控加工還避免了操作人員的操作失誤;


5、生產(chǎn)自動(dòng)化程度高,可以減輕操作者的勞動(dòng)強(qiáng)度。有利于生產(chǎn)管理自動(dòng)化;


6、生產(chǎn)效率高,數(shù)控銑床一般不需要使用專(zhuān)用夾具等專(zhuān)用工藝設(shè)備,在更換工件時(shí)只需調(diào)用存儲(chǔ)于數(shù)控裝置中的加工程序、裝夾工具和調(diào)整刀具數(shù)據(jù)即可,因而大大縮短了生產(chǎn)周期。其次,數(shù)控銑床具有銑床、鏜床、鉆床的功能,使工序高度集中,大大提高了生產(chǎn)效率。另外,數(shù)控銑床的主軸轉(zhuǎn)速和進(jìn)給速度都是無(wú)級(jí)變速的,因此有利于選擇最佳切削用量;


由于數(shù)控機(jī)床采用了伺服電機(jī),應(yīng)用數(shù)字技術(shù)實(shí)現(xiàn)了對(duì)機(jī)床執(zhí)行部件工作順序和運(yùn)動(dòng)位移的直接控制,傳統(tǒng)機(jī)床的變速箱結(jié)構(gòu)被取消或部分取消了,因而機(jī)械結(jié)構(gòu)也大大簡(jiǎn)化了。數(shù)字控制還要求機(jī)械系統(tǒng)有較高的傳動(dòng)剛度和無(wú)傳動(dòng)間隙,以確保控制指令的執(zhí)行和控制品質(zhì)的實(shí)現(xiàn)。同時(shí),由于計(jì)算機(jī)水平和控制能力的不斷提高,同一臺(tái)機(jī)床上允許更多功能部件同時(shí)執(zhí)行所需要的各種輔助功能已成為可能,因而數(shù)控機(jī)床的機(jī)械結(jié)構(gòu)比傳統(tǒng)機(jī)床具有更高的集成化功能要求。從制造技術(shù)發(fā)展的要求看,隨著新材料和新工藝的出現(xiàn),以及市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)對(duì)低成本的要求,金屬切削加工正朝著切削速度和精度越來(lái)越高、生產(chǎn)效率越來(lái)越高和系統(tǒng)越來(lái)越可靠的方向發(fā)展。這就要求在傳統(tǒng)機(jī)床基礎(chǔ)上發(fā)展起來(lái)的數(shù)控機(jī)床精度更高,驅(qū)動(dòng)功率更太,機(jī)械機(jī)構(gòu)動(dòng)靜、熱態(tài)剛度更好,工作更可靠,能實(shí)現(xiàn)長(zhǎng)時(shí)同連續(xù)運(yùn)行和盡可能少的停機(jī)時(shí)間。

電主軸廠家.jpg


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關(guān)鍵詞:銑床電主軸,電主軸的好處,銑床電主軸介紹

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