磨床電主軸

2.3磨削數(shù)控系統(tǒng)的主軸單元提高砂輪線速度主要是提高砂輪主軸的轉速，特別是在砂輪直徑受到限制的場合。因而，適應于高精度、高速及超高速磨床的主軸單元是磨床的關鍵部件。主軸單元包括主軸動力源、主軸、軸承和機架幾個部分，它影響著加工系統(tǒng)的精度、穩(wěn)定性及應用范圍，其動力學性能及穩(wěn)定性對高速高效磨削、精密超精密磨削起著關鍵的作用而對于高速高精度主軸單元系統(tǒng)，應該是剛性好、回轉精度高、運轉時溫升小、穩(wěn)定性好、可靠、功耗低、壽命長，成本也應合適。 2.藝3.1電主軸的結構高速加工機床主軸需要在極短的時間內(nèi)實現(xiàn)升降速，并在指定位置快速準停，這就需要主軸有較高的角減速度和角加速度。如果通過皮帶等中問環(huán)節(jié)，不僅會在高速狀態(tài)下打滑，產(chǎn)生振動和噪音，并且增加轉動慣量，給機床快速準停造成困難。目前，多數(shù)高速機床主軸采用內(nèi)裝式機電一體化的主軸單元，即所謂的內(nèi)裝式電機主軸，簡稱“電主軸”。它采無外殼電機，將帶有冷卻套的電機定子裝配在主軸單元的殼體內(nèi)，轉子和機床主軸的旋轉部件做成一體，電主軸的變速范圍完全由變頻交流電機控制，使變頻電機和機床主軸合二為一。電主軸具有結構緊湊、重量輕、慣性小、振動小、噪音低、響應快等優(yōu)點，使得電主軸可以減少齒輪傳動，簡化機床設計，易于實現(xiàn)主軸定位，是高速主軸單元的一種理想結構。MK28250機床的砂輪主軸在大功率電機帶動下旋轉工作，為工件磨削提供動力，實現(xiàn)對工件圓周的磨削加工，起到主軸的作用。在工作時要求電機的輸出功率大；在大的調(diào)速范圍內(nèi)速度穩(wěn)定，而且恒功率的速度范圍寬；在斷續(xù)負載下電機的轉速波動??；加速和減速時間短；電機溫升低；振動、噪聲小；電機的可靠性高，壽命長，易維護；體積小，重量輕，與機械連接容易；電機過載能力強；有優(yōu)良的動態(tài)品質。 根據(jù)以上要求在本系統(tǒng)中我們選111型號為2DZ30/N(:，油霧潤滑的電主軸，它能實現(xiàn)最高轉速為30000r/min，電機功率為20KW，高速電主軸的結構原理圖如圖2. 1121.3.2電主軸的工作原理：高速電主軸的電機部分由產(chǎn)生旋轉磁場的定子繞組和把電能轉換為機械能的轉子組成。高速電主軸的定子和轉子之問的空隙是形成功率輸出有效部分的主要部位。電主軸持續(xù)工作功率主要取決于電機的機械效率和冷卻效果，機械效率的高低主要取決于軸承高速化參數(shù)d,。值。高速電主軸的核心支撐部件是高速精密軸承，日前混合陶瓷球軸承在高速主軸單元叫，應)II比較多，這種軸承滾動體使111熱爪氮化硅陶瓷球，軸承內(nèi)圈仍為俐圈。其試、值己超過2.7x 106.高速電主軸的工作原理如卜所迷電主軸的繞組相位互差1=a度，女放在定子鐵芯的槽內(nèi)，通以三相交流電，二相繞組各自形成一個正弦交變磁場，對稱的交變磁場互相疊加，這就是電主軸的同步轉速。合成的強度不變，磁極朝定方向恒速旋轉的磁場，這二個磁場轉異步電動機的同步轉速:輸入電機定子繞組電流的頻率f和電機定子的極對數(shù)P決定(n=60fiP 、電主鈾就是利用變換輸入電動機定子繞組的電流的;功率和激磁電壓來獲得各種轉速。在加速和制動過程，通過提供相八十最大扭矩的頻率進