電主軸常見知識

電主軸是數控機床領域中出現的一種新技能，它融合了機床主軸和電機主軸，與直線電機技術、高速切削刀具技術相結合，使高速加工進入了一個新時代。電氣主軸包括電氣主軸及其附件，其中包括電氣主軸，高頻變頻裝置，油霧化器，冷卻裝置，內置編碼器，換刀裝置等。電機轉子直接作為機床主軸，主軸單元的外殼即為電機機座，并配合其它部件完成電機和機床主軸的集成。

隨著電傳動技術(變頻調速技術，電機矢量操縱技術等)的迅速發展和不斷完善，高速數控機床主傳動系統的機械結構已經大大簡化，基本取消了帶輪傳動和齒輪傳動。通過采用內裝式電機直接驅動機床主軸，使機床主傳動鏈長縮短為零，實現了機床零傳動。這一“主軸單元”主軸電機與機床主軸"合二為一"的傳動結構方法，使得機床的傳動系統和整體結構相對獨立，也稱為“電主軸”(ElectricSpindle,MotorSpindle)。因為當時電機主軸主要選用交流高頻電機，所以又稱“高頻主軸”(HighFrequencySpindle)。因為不存在中間傳動環節，所以有時被稱為“直接傳動的主軸”(DirectDriveSpindle)。

電軸的結構。

電氣主軸由無殼電機、主軸、軸承、電氣主軸殼、傳動模塊及冷卻裝置等組成。電動機轉子選擇壓配方式與主軸成一體，主軸由前后軸承支撐。通過冷卻套將電機定子固定在主軸單元的外殼內。其變速控制由主軸傳動模塊控制，主軸單元內的溫升受冷卻裝置的限制。軸尾安裝有速度測量、角度位移測量傳感器，設備刀具采用前端內錐孔和端面。

電軸冷卻法

電軸是由電機組成的一個整體，其運行速度很高，會產生大量的熱量，造成電主軸的溫度升高，使電主軸的熱狀態和動態特性變差，從而影響電主軸的正常工作。所以，一定要采用一定的方法來操縱電軸的溫度，使它恒定在所需值之內。機械設備通常采用強制循環油冷卻的方法來冷卻電主軸的定子和主軸軸承，即將經過油冷而設備冷卻的油強制循環到主軸的定子外部和主軸軸承外部，帶走主軸高速旋轉產生的熱量。此外，機床為降低主軸軸承發熱，還必須使主軸軸承合理光滑。

電氣主軸傳動

電氣主軸電動機均選用交流異步感應電動機，所以用在高速加工機床上，發動時要從靜止到快速升降，每分鐘數萬轉甚至數十萬轉，啟動時的轉矩較大，因此啟動電流要超過普通電機的額定電流5~7倍。它的驅動方式有變頻器驅動和矢量操縱驅動兩種。變換器的驅動操作特性是恒扭矩驅動，其輸出功率正比于扭矩。機器最新變頻器選用先進的晶體管技術，能完成主軸的無級變速。機械矢量操縱驅動器的驅動操縱是以恒轉矩驅動為低速，以恒功率為中速和高速。