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深圳数控机床中装配高速电主轴的关键技术分析

发布时间:2020-10-14 浏览:169

电主轴在数控车床产品的应用中,必须注重其结构的合理设计,而且要保证产品的机械性能满足实际运行需求。同时,要采取有效的冷却和润滑技术措施,从而延长产品的整体使用性能。综合分析数控机床中装配高速电主轴的关键技术,主要表现在以下几个方面:

1.高速轴承技术

高速轴承技术是实现数控车床精密化、高速化运转的关键技术措施之一,也是提升产品整体性能中不容忽视的技术研究项目。目前,国内在电主轴的研发中,常用的轴承主要有:液体动静压轴承、磁悬浮轴承、精密滚动轴承与气体静压轴承等。如果对于数控车床的整体性能要求更为严格,则必须装配优质的精密圆柱滚子轴承或角接触陶瓷球轴承。在国内现在主流的数控车床产品中,角接触陶瓷球轴承因具有较为良好的径向承受能力与轴向载荷,而得到了广泛的应用。同时,角接触陶瓷球轴承还具有结构简单、高速性好、刚度高,以及品种、规格繁多等优点,是现代电主轴的主导产品类型之一。

2.冷却技术

数控车床中应用的电主轴主要有两个内部热源,即主轴轴承与内置电动机的发热,如果不能进行有效的控制,将有可能引发数控车床产品出现严重的热变形现象,甚至降低其加工精度与整体使用寿命。由于数控车床产品的电主轴主要采用内藏式的主轴结构形式,其电机位于主轴单元内,不能采用传统的风扇散热方式,所以机械自身的散热能力相对较差。因此,在数控车床电主轴运转过程中,必须采取有效的技术措施加快能量的转换,即促进内部功能损耗的增大,从而促使电机的快速散热。国内相关技术单位研究表明:在电主轴电机部分高速运转的情况下,约有1/3的热量是由电机的转子产生,而且将大部分热量通过定子、转子进行散发;其余2/3的热量则是由电机的定子产生,所以解决电机散热问题的主要途径是在电主轴电机的定子中利用冷却液的循环流动,实行对电机的强制冷却,从而加快电机局部热量的散发。

3.润滑技术

在数控车床中应用高速电主轴时,必须采取合理、有效的轴承润滑方式,以加强对轴承不均匀升温问题的控制。现代数控车床产品对于工艺系统的稳定性、精度要求较高,所以合理选取润滑方式是至关重要的。目前,国内在电主轴的润滑中常用的方式主要有:油雾润滑、脂润滑与油气润滑等。实践表明,在电主轴的润滑过程中,供油量过少、过多都有一定的危害性,而油雾润滑、脂润滑在应用中对于供油量的控制较为困难,难以保证电主轴中轴承的转速与寿命。而油气润滑的实际效果较为理想,并具有可靠性较高的优点。