磨床电主轴

2.3磨削数控系统的主轴单元提高砂轮线速度主要是提高砂轮主轴的转速，特别是在砂轮直径受到限制的场合。因而，适应于高精度、高速及超高速磨床的主轴单元是磨床的关键部件。主轴单元包括主轴动力源、主轴、轴承和机架几个部分，它影响着加工系统的精度、稳定性及应用范围，其动力学性能及稳定性对高速高效磨削、精密超精密磨削起着关键的作用而对于高速高精度主轴单元系统，应该是刚性好、回转精度高、运转时温升小、稳定性好、可靠、功耗低、寿命长，成本也应合适。 2.艺3.1电主轴的结构高速加工机床主轴需要在极短的时间内实现升降速，并在指定位置快速准停，这就需要主轴有较高的角减速度和角加速度。如果通过皮带等中问环节，不仅会在高速状态下打滑，产生振动和噪音，并且增加转动惯量，给机床快速准停造成困难。目前，多数高速机床主轴采用内装式机电一体化的主轴单元，即所谓的内装式电机主轴，简称“电主轴”。它采无外壳电机，将带有冷却套的电机定子装配在主轴单元的壳体内，转子和机床主轴的旋转部件做成一体，电主轴的变速范围完全由变频交流电机控制，使变频电机和机床主轴合二为一。电主轴具有结构紧凑、重量轻、惯性小、振动小、噪音低、响应快等优点，使得电主轴可以减少齿轮传动，简化机床设计，易于实现主轴定位，是高速主轴单元的一种理想结构。MK28250机床的砂轮主轴在大功率电机带动下旋转工作，为工件磨削提供动力，实现对工件圆周的磨削加工，起到主轴的作用。在工作时要求电机的输出功率大；在大的调速范围内速度稳定，而且恒功率的速度范围宽；在断续负载下电机的转速波动小；加速和减速时间短；电机温升低；振动、噪声小；电机的可靠性高，寿命长，易维护；体积小，重量轻，与机械连接容易；电机过载能力强；有优良的动态品质。 根据以上要求在本系统中我们选111型号为2DZ30/N(:，油雾润滑的电主轴，它能实现最高转速为30000r/min，电机功率为20KW，高速电主轴的结构原理图如图2. 1121.3.2电主轴的工作原理：高速电主轴的电机部分由产生旋转磁场的定子绕组和把电能转换为机械能的转子组成。高速电主轴的定子和转子之问的空隙是形成功率输出有效部分的主要部位。电主轴持续工作功率主要取决于电机的机械效率和冷却效果，机械效率的高低主要取决于轴承高速化参数d,。值。高速电主轴的核心支撑部件是高速精密轴承，日前混合陶瓷球轴承在高速主轴单元叫，应)II比较多，这种轴承滚动体使111热爪氮化硅陶瓷球，轴承内圈仍为俐圈。其试、值己超过2.7x 106.高速电主轴的工作原理如卜所迷电主轴的绕组相位互差1=a度，女放在定子铁芯的槽内，通以三相交流电，二相绕组各自形成一个正弦交变磁场，对称的交变磁场互相叠加，这就是电主轴的同步转速。合成的强度不变，磁极朝定方向恒速旋转的磁场，这二个磁场转异步电动机的同步转速:输入电机定子绕组电流的频率f和电机定子的极对数P决定(n=60fiP 、电主铀就是利用变换输入电动机定子绕组的电流的;功率和激磁电压来获得各种转速。在加速和制动过程，通过提供相八十最大扭矩的频率进