雕銑機電主軸技術的應用及發展趨勢

          近年來,隨著雕銑機高速加工技術的迅猛發展和廣泛應用,各工業部門,特別是宇航和航天、汽車和模具加工等行業,對高速度、高精度雕銑機的需求迅猛增長。傳統的滾動軸承主軸結構難以滿足雕銑機的高轉速、高精度的要求。美國、德國、日本、瑞士、意大利等工業發達國家,都在高速數控機床上廣泛采用電主軸結構。

          機床主軸是機床的重要部件,傳統機床主軸是通過中間的傳動裝置(如皮帶、齒輪等)帶動主軸旋轉進行工作。電主軸又稱內置式電機主軸單元(Build2inMotor2spindle),就是將高速電機置于機床主軸部件內部,通過交流變頻控制系統,使主軸獲得所需的工作速度和扭矩,實現電機、主軸的一體化功能。電主軸及驅動系統是一種技術含量很高的機電一體化產品,涉及機械、電機、驅動與控制、支承、潤滑、材料熱處理及振動等諸多領域,是一套相對獨立、完整的功能部件。它具有以下特點:

          (1)結構緊湊,機械效率高,噪聲低,熱振動小,精度高。

          (2)運行平穩,沒有沖擊,使主軸軸承壽命得到延長。

          (3)易于實現高速化,動態精度和靜態精度穩定性更好。

          (4)可在額定轉速范圍內實現無級變速,以適應各種工況和負載變化的要求。

          (5)利用電機矢量控制技術,不僅可以滿足強力切削時大扭矩的要求,還可以實現準確的C軸定位及傳動功能,適應對C軸功能有較高要求的車削、鏜削等加工及其它數控機床的需要。電主軸技術是因高速切削技術(HSC)的需要應運而生的。高速切削技術與傳統切削加工相比具有:加工時間短,約只有原來的1/4;加工表面質量高,不用再進行象打磨等表面處理工序;零件重復性好;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,減小車間占地面積及工人數量。

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