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斗山机床高速主轴单元

发布者:新迈特机械  发布时间:2016/5/31 8:43:51
高速主轴单元是高速切削斗山机床最重要的部件,也是实现高速和超高速加工的最关键技术之一。要求动平衡性高,刚性好,回转精度高,有良好的热稳定性,能传递足够的力矩和功率,能承受高的离心力,带有准确的测泪装置和高效的冷却装置。
高速主轴单元的类型主要有电主轴和气动主轴,气动主轴目前的研究主要是应用于精密加工,功率较小,其最高转速达150000r/min,输出功率仅为30W左右。
斗山机床高速电主铀的结构的特点
斗山机床高速电主轴是高速斗山机床的核心部件,它将斗山机床主轴与电机轴合二为一,即将主轴电机的定子和转子直接装入主轴组件的内部,也被称为内装式电主轴(built-in motor spindle)。其间不再使用皮带或齿轮传动副,从而实现斗山机床主轴系统的“零传动”。具有结构紧凑、重轻、惯性小、动态特性好等优点,并改善了斗山机床的动平衡,避免振动和噪声,在超高速斗山机床中得到了广泛的应用。目前电主轴最大转速可达200000r/ min,直径范围33-300mm,功率施围125W-80kW,扭矩范围O. 02-300N ? m。图8-2所示为高速加工用的电主轴示意图。
电主轴取消了传统的皮带及齿轮传动,采用内装式VAC交流变频宽速电机和主轴联为
一体的直接驱动,即所谓的“零传动”可以实现更高的速度、精度、效率结构紧凑、重轻、惯性小、振动小、噪声低、响应快,易于实现主轴定位,是高速主轴的理想结构。图8-3所示的电主轴结构是将电机的转子直接作为斗山机床的主轴,主轴单元的壳体就是电机座, 并配合其他安全保障措施,实现电机与斗山机床主轴的一体化。电主轴结构的基本构成如,它通常由电主轴单元、轴承及其润滑单元、主轴冷却单元以及动平衡单元组成。
与传统斗山机床主轴相比,电主轴具有如下特点:
(1)主轴由内装式电动机直接驱动,省去了中间传动环节,具有结构紧凑、机械效率高、噪声低、振动小和精度高等特点;
(2)采用交流变频调速和矢量控制,输出功率大,调整范围宽,功率转矩特性好;
(3)机械结掏简单,转动惯量小,可实现很高的速度和加速度及定角度的快速准停;
(4)电主轴更容易实现高速化,其动态精度和动态稳定性更好;
(5)由于没有中间传动环节的外力作用,主轴运行更平稳,使主轴轴承寿命得到延长。 电主轴的基本参数和主要规格包括:套简直径、最高转速、输出功率、转矩和刀具接口等,其中,套简直径为电主轴的主要参数。目前,国内外专业的电主轴制造厂已可供应几百种规格的电主轴。其套筒直径从32mm至320mm、转速从IOOOOr/min到150000r/min、功率从O.5kW到80kW、转矩从O. 1N ? m到300N? m。

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