電主軸由無外殼電機、主軸、軸承、主軸單元殼體、驅(qū)動模塊和冷卻裝置等組成。電機的轉(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。電機的定子通過冷卻套安裝于主軸單元的殼體中。主軸的變速由主軸驅(qū)動模塊控制,而主軸單元內(nèi)的溫升由冷卻裝置限制。在主軸的后端裝有測速、測角位移傳感器,前端的內(nèi)錐孔和端面用于安裝刀具。因為如果被水垢或者微生物污染就很容易造成污垢堵塞管道,從而導致水流不暢,造成電主軸無法正常工作,更嚴重者會影響加工的效果。
電主軸的回轉(zhuǎn)精度對機械設備的使用有很大的影響,而且要求較高。下面就說說電主軸回轉(zhuǎn)精度的兩個主要影響因素。
一,主軸的誤差大小,一般來講,電主軸的誤差還包括很多不同的因素,它們分別是主軸支承軸頸的圓度的誤差大小,在同一軸度上的誤差大小,一個誤差因素就是主軸的軸頸軸向的承載面和軸線的垂直度的誤差大小,因為這一誤差因素會直接的影響到主軸的軸向的竄動量。研究表明,在電機高速運轉(zhuǎn)條件下,有近1/3的電機發(fā)熱量由電機轉(zhuǎn)子產(chǎn)生,并且轉(zhuǎn)子產(chǎn)生的絕大部分熱量都通過轉(zhuǎn)子與定子間的氣隙傳入定子中。
二,電主軸的軸承的誤差大小,軸承誤差既包括滑動軸承的內(nèi)孔的圓度的誤差大下,也包括滾動軸承的滾道的圓度的誤差大小,這會直接的影響到電主軸的回轉(zhuǎn)精度;電主軸作為高速數(shù)控機床關(guān)鍵部件,其性能好壞在很大程度上決定了整臺高速機床的加工精度和生產(chǎn)效率,因此各工業(yè)國家都十分關(guān)注高速電主軸的研究與發(fā)展,紛紛投入巨資,裝備精良的加工和測試設備,建立恒溫、潔凈的裝配環(huán)境,形成了不少電主軸的生產(chǎn)基地。另外一個屬于軸承誤差的因素就是軸承的定位側(cè)面和軸心線的垂直度的誤差大小,這些部位都是要注意的,這些誤差都會影響電主軸的使用精度。
(1)液體冷卻是指在電主軸的內(nèi)部設計冷卻水循環(huán),在外部配備相應的冷卻機,使冷卻液體在主軸內(nèi)部循環(huán)帶走內(nèi)部熱量。這種冷卻方式的優(yōu)點設計簡單可靠,冷卻效果較為明顯,缺點是對主軸軸芯的冷卻效果比較差,冷卻機的成本比較高。
(2)空氣強制冷卻是指在電主軸的殼體與電機定子之間設計一個強制對流的通道,電機的發(fā)熱量通過熱傳導進入到強制對流區(qū),把熱量帶入空氣中,實現(xiàn)電主軸的恒溫工作。空氣強制冷卻具有無污染的特點。如果使用靜壓氣體軸承,可以利用靜壓氣體軸承的氣體在主軸內(nèi)部循環(huán)帶走一部分電機的熱量。而銑削和加工中心用電主軸在設計上通常有橫扭矩段和恒功率段相配合,以滿足寬速度范圍內(nèi)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,所以電機制式與磨用電主軸等有較大不同。
電主軸的保養(yǎng)十分重要,正確的保養(yǎng),可以使電主軸長期保持高精度,低振動地平穩(wěn)運轉(zhuǎn),延長軸承使用壽命。
工作中的保養(yǎng)
1) 嚴格執(zhí)行開、關(guān)車順序,并且供水,供霧要延長時間冷卻和潤滑的效果。
2) 電主軸是精密部件,主軸及端蓋,套筒不得碰撞和沖擊。
3) 要經(jīng)常檢查油霧供應情況是否正常,及有無漏水現(xiàn)象。壓縮空氣保護開關(guān)和冷卻水壓力保護開關(guān)是否工作可靠。所使用的壓縮空氣要經(jīng)過濾器過濾,所用冷卻水要干凈,防止堵塞。