安阳市新程轴业机械有限公司

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2021-12-23








高速电主轴的两种冷却方式

  对于电主轴的整体冷却,通常有液体冷却和空气强制冷却两种方式。

   (1)液体冷却是指在电主轴的内部设计冷却水循环,在外部配备相应的冷却机,使冷却液体在主轴内部循环带走内部热量。这种冷却方式的优点设计简单可靠,冷却效果较为明显,缺点是对主轴轴芯的冷却效果比较差,冷却机的成本比较高。

   (2)空气强制冷却是指在电主轴的壳体与电机定子之间设计一个强制对流的通道,电机的发热量通过热传导进入到强制对流区,把热量带入空气中,实现电主轴的恒温工作。空气强制冷却具有无污染的特点。如果使用静压气体轴承,可以利用静压气体轴承的气体在主轴内部循环带走一部分电机的热量。






对主轴电机的要求主要为:

(1)足够的输出功率,数控机床的主轴负载性质近似于"恒功率",也就是当机床的主轴转速高时,输出转矩较小;主轴转速低时,输出转矩大;即要求主轴驱动装置要具有"恒功率"的性质;

(2)调速范围:为保证数控机床适用于各种不同的刀具、加工材质;适应于各种不同的加工工艺,要求主轴电机具有一定的调速范围。但对主轴的要求比进给低;

(3)速度精度:一般要求静差度小于5%,更高的要求为小于1%;

(4)快速:主轴驱动装置有时也用在定位功能上,这就要求它也具有一定的快速性。




电主轴轴承的滚道声在运转的时候,其滚动体在滚道面上滚动而发出的一种连续声音,一般来说是所有电主轴轴承都会发生的特有声音。一般的轴承声即是滚道声加上其他声音。球轴承的滚道声是不规则的,频率在1000Hz以上,它的主频率不随转速而变化,但其总声压级随转速的加快而增加。滚道声大的轴承,其滚道声的声压级随粘度的增加而减少;而滚道声小的轴承,其声压级在粘度增大至约20mm2/s以上时,由减少而转为有所增大。轴承座的刚性越大,滚道声的总声压级越低。如径向游隙过小,滚道声的总声压级和主频率会随着径向游隙的减少而急剧增加。控制滚道声的方法有:选用低噪声电主轴轴承即波纹度很小的轴承,审慎地选择使用条件。滚道声常影响整个机械的噪声,减少滚道声就可以减少整个机械的噪声






高速电机技术:电主轴是电动机与主轴融合在一起的产物,电动机的转子即为主轴的旋转部分,理论上可以把电主轴看作一台高速电动机。关键技术是高速度下的动平衡;

润滑:电主轴的润滑一般采用定时定量油气润滑;也可以采用脂润滑,但相应的速度要打折扣。所谓定时,就是每隔一定的时间间隔注一次油。所谓定量,就是通过一个叫定量阀的器件,控制每次润滑油的油量。而油气润滑,指的是润滑油在压缩空气的携带下,被吹入陶瓷轴承。油量控制很重要,太少,起不到润滑作用;太多,在轴承高速旋转时会因油的阻力而发热。

冷却装置:为了尽快给高速运行的电主轴散热,通常对电主轴的外壁通以循环冷却剂,冷却装置的作用是保持冷却剂的温度。