安阳市新程轴业机械有限公司

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2021-12-23








电主轴高速旋转散热问题引关注

 电主轴的轴承在高速旋转时会产生大量的热量而引起主轴温度的升高,而安装在电主轴端部的切削刀具在高速切削时也会产生大量的热量,因此对于运作过程中电主轴的散热问题引起广泛关注,认为必须在电主轴结构设计时考虑散热问题。

   电主轴电机在高速运转的过程中,内部产生功率损耗(包括机械损耗、电损耗等),从而使电机发热。由于电主轴电机装在主轴单元壳体内,所以主轴电机不能直接采用风扇散热,自然散热条件也比较差。调查结果表明,电动机在高速旋转时,电动机转子的工作温度达140~160℃,定子的温度也在45~85℃。电动机产生的热量会直接传递给主轴,引起主轴热变形而产生加工误差。







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。






电主轴的国产化问题,不仅是们关心的问题,同时也受到了行业协会的高度重视。虽然根据国内各主轴开发单位估计,按目前生产能力发展速度,到2005年我国只能开发出2000台套电主轴单元。但机床工具工业协会根据国内数控机床之需求,对各功能部件生产主导单位提出强化发展要求:电主轴要求到2005年用于数控机床的电主轴单元总产量达到3000台套,到2010年达到10000台套。他们表示将合理组织人力、物力、财力,开发出既多又好的功能部件。






特殊电主轴包括:用于轧制、切割、离心机、试验机和其他电主轴。高速离心电主轴广泛应用于分离、粉碎、雾化、试验等高速离心领域;高速旋转电主轴用于加工空调设备内螺纹铜管;电主轴用于驱动、测试、切割等。

电主轴的使用寿命除了本身的质量问题,其次就是在日常使用中的维护保养也非常之重要,通常情况下主轴工作的环境不会太好,特别是粉尘过多,环境温度较高等加工车间会降低主轴的使用寿命,为此主轴的日常维护保养还是非常重要的。