主軸的形式及結(jié)構(gòu)

1、關(guān)于主軸結(jié)構(gòu)何謂直結(jié)式主軸？直結(jié)式主軸即類似三軸馬達(dá)與滾珠螺桿之接合方式，主軸馬達(dá)置於主軸上方，馬達(dá)與主軸以高剛性無間隙連軸器相連，馬達(dá)端之轉(zhuǎn)動(dòng)經(jīng)由連軸器傳於主軸，此即直結(jié)式主軸直結(jié)式主軸比起皮帶式，齒輪式與內(nèi)藏式有什麼特色？?jī)?nèi)藏式主軸:內(nèi)藏式主軸即將馬達(dá)與主軸合而為一，將馬達(dá)轉(zhuǎn)子安裝於主軸軸心，定子在外，運(yùn)轉(zhuǎn)原理和一般主軸馬達(dá)相同，其具有低振動(dòng)特性，動(dòng)態(tài)迴轉(zhuǎn)精度亦較好，但因主軸內(nèi)必須置放馬達(dá)轉(zhuǎn)子造成軸承跨距較大，剛性較弱的情形發(fā)生內(nèi)藏

2、式主軸因剛性之故並不適合重切削直結(jié)式主軸：直結(jié)式主軸即類似三軸馬達(dá)與滾珠螺桿之接合方式，主軸馬達(dá)置於主軸上方，馬達(dá)與主軸以高剛性無間隙連軸器相連，馬達(dá)端之轉(zhuǎn)動(dòng)經(jīng)由連軸器傳於主軸，此即直結(jié)式主軸直結(jié)式主軸屬於剛性連結(jié)，對(duì)於馬達(dá)輸出之POWER較能完全表達(dá)於主軸特性，機(jī)械效率較高，於主軸運(yùn)動(dòng)時(shí)，連軸器扮演著不可或缺的角色，連軸器校正好或壞足以影響主軸運(yùn)動(dòng)精度，若連軸器校正不良對(duì)主軸產(chǎn)生下列影響，主軸溫昇急劇昇高、主軸震動(dòng)過大、主軸偏擺過大、

3、加工精度不良、甚至主軸燒毀皮帶式主軸:皮帶式主軸以皮帶傳遞主軸馬達(dá)之運(yùn)動(dòng)至主軸，其優(yōu)點(diǎn)為，振動(dòng)較齒輪式主軸小，易組裝，缺點(diǎn)為高速時(shí)噪音大，皮帶張力不易控制等齒輪式主軸:齒輪式主軸最大之優(yōu)點(diǎn)為可傳遞高扭力，重切削能力優(yōu)良，其缺點(diǎn)為轉(zhuǎn)速受限於齒輪設(shè)計(jì)不易提昇等電主軸是最近幾年在數(shù)控機(jī)床領(lǐng)域出現(xiàn)的將機(jī)床主軸與主軸電機(jī)融為一體的新技術(shù)，它與直線電機(jī)技術(shù)、高速刀具技術(shù)一起，將會(huì)把高速加工推向一個(gè)新時(shí)代。電主軸是一套組件，它包括電主軸本身及其附件：

4、電主軸、高頻變頻裝置、油霧潤(rùn)滑器、冷卻裝置、內(nèi)置編碼器、換刀裝置。電主軸所融合的技術(shù)：高速軸承技術(shù)：電主軸通常采用復(fù)合陶瓷軸承，耐磨耐熱，壽命是傳統(tǒng)軸承的幾倍；有時(shí)也采用電磁懸浮軸承或靜壓軸承，內(nèi)外圈不接觸，理論上壽命無限；高速電機(jī)技術(shù)：電主軸是電動(dòng)機(jī)與主軸融合在一起的產(chǎn)物，電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)子即為主軸的旋轉(zhuǎn)部分，理論上可以把電主軸看作一臺(tái)高速電動(dòng)機(jī)。關(guān)鍵技術(shù)是高速度下的動(dòng)平衡；潤(rùn)滑：電主軸的潤(rùn)滑一般采用定時(shí)定量油氣潤(rùn)滑；也可以采用脂潤(rùn)滑，但相

5、應(yīng)的速度要打折扣。所謂定時(shí)，就是每隔一定的時(shí)間間隔注一次油。所謂定量，就是通過一個(gè)叫定量閥的器件，精確地控制每次潤(rùn)滑油的油量。而油氣潤(rùn)滑，指的是潤(rùn)滑油在壓縮空氣的攜帶下，被吹入陶瓷軸承。油量控制很重要，太少，起不到潤(rùn)滑作用；太多，在軸承高速旋須嚴(yán)格遵守結(jié)構(gòu)對(duì)稱原則，鍵聯(lián)接和螺紋聯(lián)接在電主軸上被禁止使用，而普遍采用過盈聯(lián)接，并以此來實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)矩的傳遞。過盈聯(lián)接與螺紋聯(lián)接或鍵聯(lián)接相比有：不會(huì)在主軸上產(chǎn)生彎曲和扭轉(zhuǎn)應(yīng)力，對(duì)主軸的旋轉(zhuǎn)精度沒有影響；

6、主軸的動(dòng)平衡易得到保證等優(yōu)點(diǎn)。轉(zhuǎn)子與轉(zhuǎn)軸之間的過盈聯(lián)接分為兩類，一類是通過套筒實(shí)現(xiàn)的，此結(jié)構(gòu)便于維修拆卸；另一類是沒有套筒，轉(zhuǎn)子直接過盈聯(lián)接在轉(zhuǎn)軸上，此類聯(lián)接轉(zhuǎn)子裝配后不可拆卸。由于內(nèi)孔與轉(zhuǎn)軸配合面之間有很大的過盈量，所以轉(zhuǎn)子與轉(zhuǎn)軸可以采用轉(zhuǎn)軸冷縮和轉(zhuǎn)子熱脹法裝配。帶有套筒的聯(lián)接拆卸時(shí)，需向轉(zhuǎn)子套筒上預(yù)留的油孔中高壓注油，迫使轉(zhuǎn)子的過盈套筒漲開，即可順利拆卸下電機(jī)的轉(zhuǎn)子。電機(jī)定子通過一個(gè)冷卻套固定裝在電主軸的箱體中。電主軸的運(yùn)動(dòng)控制在數(shù)

7、控機(jī)床中，電主軸通常采用變頻調(diào)速方法。目前主要有普通變頻驅(qū)動(dòng)和控制、矢量控制驅(qū)動(dòng)器的驅(qū)動(dòng)和控制以及直接轉(zhuǎn)矩控制三種控制方式。普通變頻為標(biāo)量驅(qū)動(dòng)和控制，其驅(qū)動(dòng)控制特性為恒轉(zhuǎn)矩驅(qū)動(dòng)，輸出功率和轉(zhuǎn)速成正比。普通變頻控制的動(dòng)態(tài)性能不夠理想，在低速時(shí)控制性能不佳，輸出功率不夠穩(wěn)定，也不具備C軸功能。但價(jià)格便宜、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，一般用于磨床和普通的高速銑床等。矢量控制技術(shù)模仿直流電動(dòng)機(jī)的控制，以轉(zhuǎn)子磁場(chǎng)定向，用矢量變換的方法來實(shí)現(xiàn)驅(qū)動(dòng)和控制，具有良好的動(dòng)

8、態(tài)性能。矢量控制驅(qū)動(dòng)器在剛啟動(dòng)時(shí)具有很大的轉(zhuǎn)矩值，加之電主軸本身結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，慣性很小，故啟動(dòng)加速度大，可以實(shí)現(xiàn)啟動(dòng)后瞬時(shí)達(dá)到允許極限速度。這種驅(qū)動(dòng)器又有開環(huán)和閉環(huán)兩種，后者可以實(shí)現(xiàn)位置和速度的反饋，不僅具有更好的動(dòng)態(tài)性能，還可以實(shí)現(xiàn)C軸功能；而前者動(dòng)態(tài)性能稍差，也不具備C軸功能，但價(jià)格較為便宜。直接轉(zhuǎn)矩控制是繼矢量控制技術(shù)之后發(fā)展起來的又一種新型的高性能交流調(diào)速技術(shù)，其控制思想新穎，系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)潔明了，更適合于高速電主軸的驅(qū)動(dòng)，更能滿足高速