電主軸內部各系統(tǒng)簡介.ppt

多元軸系技術實驗室,張國燁2015/11/30,電主軸簡介,Start,目錄,電主軸,驅動系統(tǒng),3,4,5,6,支承系統(tǒng),潤滑系統(tǒng),冷卻系統(tǒng),1,電主軸種類,2,換刀機構,Start,序言,電主軸簡介,機床主軸根據(jù)驅動方式分為機械主軸和電主軸。機械主軸是外置的電動機通過皮帶或聯(lián)軸器驅動主軸旋轉；電主軸是由內裝式電動機直接驅動，從而把機床主傳動鏈的長度縮短為零，實現(xiàn)了機床的“零傳動”，由于沒有中間傳動環(huán)節(jié)，有時又稱它為“直接傳動主軸”。電主軸具有結構緊湊、重量輕、慣性小、振動小、噪聲低、響應快等優(yōu)點，而且轉速高、功率大，簡化機床設計，易于實現(xiàn)主軸定位，是高速主軸單元中的一種理想結構。,LOGO,電主軸分類,第一章,一般來說，不同的依據(jù)，就有不同的分類方法。比如說，根據(jù)軸承類型，可分為滾動軸承電主軸（角接觸球軸承電主軸）、液體軸承電主軸（動靜壓電主軸）、氣體軸承電主軸和磁懸浮軸承電主軸；根據(jù)電機類型，可分為異步型電主軸和永磁同步型電主軸。按照應用來進行分類，這種分類方法也是現(xiàn)在很多廠家正在生產(chǎn)和使用的一種方法，主要分為磨削用電主軸、鉆銑用電主軸、車削用電主軸、加工中心用電主軸、木工用電主軸、特殊加工電主軸和試驗機用電主軸等等。,LOGO,電主軸分類,第二章,換刀機構,LOGO,電主軸分類,第二章,碟簧,（1）疊合（并聯(lián)）方式碟簧之間以頭尾相接穿在軸上的連接方式。其效果是彈力是一個碟簧的n倍，行程為單個碟簧的行程。如：四片平行疊法，行程為1片，彈力為4倍。（2）對合（串聯(lián)）方式碟簧之間頭對頭背對背式連接穿在軸上的連接方式。其效果是彈力是單個碟簧的彈力，行程為一個彈簧的n倍。如：四片串聯(lián)疊法，行程為4片，彈力為1倍。（3）混合方式將上面兩種方式混合使用，如：二片平行三次串聯(lián)疊法，行程為2片，彈力為4倍，,LOGO,驅動系統(tǒng),第三章,變頻器,變頻器是應用變頻技術與微電子技術，通過改變電機工作電源頻率方式來控制交流電動機的電力控制設備。變頻器主要由整流（交流變直流）、濾波、逆變（直流變交流）、制動單元、驅動單元、檢測單元微處理單元等組成。變頻器靠內部IGBT的開斷來調整輸出電源的電壓和頻率，根據(jù)電機的實際需要來提供其所需要的電源電壓，進而達到節(jié)能、調速的目的。另外，變頻器還有很多的保護功能，如過流、過壓、過載保護等等。,LOGO,驅動系統(tǒng),第三章,電機,目前最常見的是三相異步交流電動機，電主軸電機主要由兩大部分組成。一是固定不動的部分（簡稱定子），二是可以自由旋轉的部分（簡稱轉子）。,1-主軸；2-軸承；3-前大蓋；4-殼體；5-平衡環(huán)；6-定子；7-轉子；8-后蓋,LOGO,驅動系統(tǒng),第三章,定子鐵心,定子鐵心是三相異步電動機磁路的一部分。其槽中嵌放定子繞組。由于旋轉磁場相對于定子鐵心以同步轉速旋轉，所以鐵心中的磁通是交變的，為減小由于旋轉磁場在定子鐵心中引起的渦流和磁滯損耗，定子鐵心通常采用導磁性能較好的厚度為0.350.5mm表面涂有絕緣漆的硅鋼片疊裝而成。為了嵌放定子繞組，硅鋼片的內圓表面沖有均勻分布的槽。定子鐵心槽形通常有三種，即半閉口槽、半開口槽和開口槽。,（a）半閉口槽（b）半開口槽（c）開口槽,LOGO,驅動系統(tǒng),第三章,定子繞組,定子繞組,定子鐵心,定子繞組是異布電動機定子部分的電路，作用是通入三相交流電后，產(chǎn)生旋轉磁場。它主要由定子鐵心、定子繞組組成，鼠籠型和繞線型異步電動機的定子結構是完全一樣的，定子繞組分單層繞組和雙層繞組。,電機的啟動性能會好一些，功率因數(shù)可以提高一些,LOGO,支撐系統(tǒng),第四章,支承系統(tǒng)總裝圖,定子,轉子,前軸承,后軸承,轉軸,LOGO,支撐系統(tǒng),第四章,軸承種類,成本低，極限轉速高，能夠同時承載軸向力和徑向力。角接觸球軸承的接觸角有15、25、40、60幾種，隨著接觸角的增大，軸承的軸向剛度也增大，但徑向剛度卻會減小，大接觸角是不利于高速旋轉的。因此機床主軸軸承多用15和25兩種。,LOGO,支撐系統(tǒng),第四章,角接觸球軸承配置方式,DB,DF,DT,TBT,TFT,TT,QBC,QFC,QBT,QFT,QT,LOGO,支撐系統(tǒng),第四章,角接觸球軸承配置方式,LOGO,支撐系統(tǒng),第四章,角接觸球軸承配置方式,LOGO,潤滑系統(tǒng),第五章,脂潤滑,油霧潤滑,油氣潤滑,油霧潤滑技術是利用壓縮風的能量，將液態(tài)的潤滑油霧化成1um-3um的小顆粒，懸浮在壓縮風中形成一種混合體，在自身的壓力能下，經(jīng)過傳輸管線，輸送到軸承部位，以達到較好潤滑效果的潤滑方式。,單相流體油和單相氣體壓縮空氣混合后就形成了兩相油氣混合流，在壓縮空氣的帶動下，潤滑油在管道內形成螺旋狀連續(xù)油膜，最后以精細的連續(xù)油滴的方式送到軸承內部