随着电气传动技术(变频调速技术、电动机矢量控制技术等)的迅速发展和日趋完善,高速数控机床主传动系统的机械结构已得到大的简化,基本上取消了带轮传动和齿轮传动。
磨用电主轴的电机参数制式通常标注S6制工作制,有S6-40%、S6-60%等几种,这是与磨削的工作特性所分不开的,磨削时一个工件的磨削拍节通常包括,快速进刀、磨削、退刀、修砂轮等几个步骤,电机功率的消耗不是恒定的负载,而且在磨用电主轴电机的设计上我们通常要提高其过载能力,因此,在看磨削电主轴的参数时会看到S1和S6两组参数,S6通常比S1高出较多,一是与电机工作制有关,一是与电机的过载能力有关,标注S6制功率表明电机可以在30s~120s内短时过载到该功率制,长期使用只能按S1制使用,这一点是与其他电主轴不太相似的地方,一定要注意。
电主轴温度检测,在电主轴运转时,安装轴承的部位会有一定的温升,比室温高2℃为正常,电主轴温度过高原因有:①润滑油质量不符合要求或变质,润滑油粘度过高;②机构装配过紧(间隙不足);③轴承装配过紧;④轴承座圈在轴上或壳内转动;⑤负荷过大;⑥轴承保持架或滚动体碎裂等。
检查电主轴几何精度 。
如果几何精度不好,会造成加工震刀、产品加工尺寸超出公差范围、刀具损耗严重等情况。
根据情况不同,可以采取锥孔电镀研磨甚至更换主轴轴承等措施,对主轴进行修复。
磨用电主轴的设计一般兼顾的转速范围比较小,通常是转速的80%-****,同时还要兼顾砂轮的许用线速度,因此一般在使用时不能既用高速小砂轮又用低速大砂轮,否则会因为低速功率不够大而导致大砂轮磨削的效果和效率比较低差,另外由于大砂轮本身的自重,高速电主轴轴承承载能力不能满足其要求而导致主轴轴承寿命的急剧降低,精度寿命大大缩短。
铣削和加工中心用电主轴在设计上通常有恒扭矩段和恒功率段相配合,以满足宽速度范围内的切削需要,低速需要大扭矩重切削,高速需要一定功率的精切削,所以电机制式与磨用电主轴等有较大不同。
电主轴高速轴承技术:电主轴通常采用复合陶瓷轴承,耐磨耐热,寿命是传统轴承的几倍;有时也采用电磁悬浮轴承或静压轴承,内外圈不接触,理论上寿命无限。
电主轴的机械振动状态
电主轴的机械振动状态是对电主轴的整体机械振动状态进行评估,包括径向和轴向振动。
如果电主轴的整体机械振动状态不好,会加剧轴承磨损和主轴发热,加工精度和表面加工质量下降。
电主轴轴承内、外圈配合表面磨损,破坏了轴承与壳体、轴承与轴的配合关系,导致轴线偏离了正确的位置,在轴在高速运动时产生异响。
当轴承疲劳时,其表面金属剥落,也会使轴承径向间隙增大产生异响。
此外,轴承润滑不足,形成干摩擦,以及轴承松旷后,保持架松动损坏也会产生异响。
主轴冷却系统检测。
电主轴在高速运转时线圈及轴承都会产生热量,需要冷却系统及时将多余热量携带出去,以免造成主轴过热损毁轴承、定转子等零件,因此需要定期检查油冷机是否正常工作、定期添加及更换冷却原液(切勿用水冷却,会导致主轴生锈腐蚀)、检查压缩机制冷是否正常、定期清理油冷机风扇过滤网。
由于当前电主轴主要采用的是交流高频电动机,故也称为“高频主轴”(HighFrequencySpindle)。
由于没有中间传动环节,有时又称它为“直接传动主轴”。
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