通用電主軸的基本機(jī)構(gòu)、原理及潤滑方式

發(fā)布時(shí)間：2020-10-31 12:28:22點(diǎn)擊率：

通用電主軸的基本機(jī)構(gòu)、原理及潤滑方式

電主軸即以內(nèi)裝主軸電機(jī)為動(dòng)力源，以變頻器或驅(qū)動(dòng)控制器為驅(qū)動(dòng)源，以各種刀具和連接機(jī)構(gòu)為輸出端的集高效、高精、高速、高可靠性為一體的機(jī)電一體化產(chǎn)品，具有低噪音、低振動(dòng)、構(gòu)緊湊等特點(diǎn)。主要構(gòu)包括：內(nèi)裝電機(jī)、支承機(jī)構(gòu)、潤滑機(jī)構(gòu)、冷卻機(jī)構(gòu)、刀具接口、松拉刀機(jī)構(gòu)、蓋體、殼體等。其工作原理是將變頻器或驅(qū)動(dòng)控制器傳輸?shù)碾娔苻D(zhuǎn)化為軸端輸出的機(jī)械能，帶動(dòng)各種刀具或機(jī)構(gòu)進(jìn)行高速高效的切削加工以及旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。
一、電主軸潤滑及冷卻方式
高速電主軸軸承的潤滑方式可分為以下四類。
1.1油脂潤滑
速度因數(shù)dmn值不甚高的電主軸可選用油脂潤滑。由于油脂型電主軸是一次性裝脂供使用的，因此其使用壽命有限，通常在滿速運(yùn)行態(tài)下兩班倒可用三個(gè)月。電主軸維修油脂建議使用KLUBER公司的FIEXNBU-15型高速潤滑脂。填充量約為軸承空隙的1/6。在填充油脂時(shí)，應(yīng)注意周邊環(huán)境的清潔度和成組軸承的排列次序。油脂潤滑油型電主軸在高速旋轉(zhuǎn)時(shí)無氣流阻隔主軸前端冷卻水的侵入，因此要加裝氣密封。
1.2油氣潤滑
使用油氣潤滑系統(tǒng)的電主軸稱之為油氣潤滑型電主軸。油氣潤滑型電主軸選用多路、大氣量、少油潤滑系統(tǒng)，其潤滑油是應(yīng)用微機(jī)控制定量泵定時(shí)定量供給的。由于油氣潤滑型電主軸的潤滑油是定時(shí)定量供給的因此可大大減少電主軸高速旋轉(zhuǎn)時(shí)的耗油。電主軸維修主軸軸承攪油發(fā)熱程度大幅度降低，主軸的dmn值得以進(jìn)一步提升。一般來說，同型號(hào)軸承采用油氣潤滑可比油霧潤滑速度提升15%到20%,屬各類電主軸中可達(dá)轉(zhuǎn)速最高的電主軸。由于油氣潤滑型電主軸用氣量大，用油量少，故可以有效地減輕或避免對環(huán)境的污染。采用油氣潤滑的主要技術(shù)參數(shù)為：氣源進(jìn)氣壓力：0.35MPa-0.4MPa，油黏度為20-50mm3/s，電源電壓為220V(單相)功率為60W，油杯容量為2-4L，定量泵每動(dòng)作一次為0.2-1.0mL，定量元件0.025mL/次。
1.3油霧潤滑
速度因數(shù)dmn值較高的電主軸應(yīng)選用油霧潤滑。油霧潤滑是指主軸潤滑油經(jīng)由壓縮空氣從油杯中壓出,在輸油管內(nèi)成微霧隨壓縮空氣一起噴入軸承工作區(qū)，使主軸軸承得到充分潤滑和冷卻。油霧潤滑型電主軸連續(xù)不間斷潤滑，因此在滿速運(yùn)行態(tài)下，兩班倒可使用5-6個(gè)月。油品建議使用7#主軸油或32#汽輪機(jī)油，油霧器可選用二次霧化器，進(jìn)氣壓力控制在0.3Mpa左右，用油量為80-90滴/分鐘。油霧潤滑型電主軸油霧廢氣無法集中排除，因此對環(huán)境有所污染，非全封閉設(shè)備，無環(huán)境保護(hù)措施的工場，應(yīng)謹(jǐn)慎使用。
1.4噴油潤滑
壓力潤滑油通過密封的潤滑管道進(jìn)入軸承工作區(qū)域使之得以充分潤滑的電主軸稱之為噴油潤滑型電主軸。由于這種式的電主軸軸承能承受長久性的持續(xù)不斷的潤滑，其軸承潤滑效果極佳，因此能獲得很高的轉(zhuǎn)速因數(shù)，高速性好。但這種電主軸必須依靠一套完整的密閉的供油系統(tǒng)來維持工作，故不宜用于常規(guī)生產(chǎn)實(shí)踐中。在國防軍工試驗(yàn)機(jī)中時(shí)有所見。
二、電主軸的支承方式
2.1角接觸球軸承支承
以角接觸球軸承為支承的電主軸高速性能好，精度高，構(gòu)簡單，既能承受較大的徑向負(fù)荷，又能承受相當(dāng)?shù)妮S向負(fù)荷，是主軸行業(yè)中量大面廣的支承方式。根據(jù)軸承配置組合的不同，這類電主軸又可分為兩種方式。
2.2雙聯(lián)配置
電主軸軸承雙聯(lián)配置可分為串聯(lián)式(DT)組合和背對背(DB)、面對面(DF)組合。串聯(lián)式(DT)組合，兩套軸承相同，同向排列。既能承受徑向負(fù)荷，又能承受一個(gè)方向較大的軸向負(fù)載F。按A型排列的電主軸能承受較大的軸向推力F，按B型排列的電主軸，能承受較大的拉力F’，此時(shí)軸承承受的總負(fù)荷F(F’)均分在組合的每套軸承上。即每套軸承的負(fù)荷量f=1/2F(F’)。并聯(lián)(DB、DF)式組合，兩套軸承對稱排列。其中DB為背對背排列，能承受徑向負(fù)荷，能同時(shí)承受兩個(gè)方向的軸向負(fù)荷，能承受較高的傾覆力矩。DF為面對面組合，能承受徑向負(fù)荷，同時(shí)承受兩個(gè)方向的軸向負(fù)荷，其承受傾覆力矩能力較差，但有微量調(diào)心功能。
2.3多聯(lián)配置
為獲得更高的乘載能力及剛度，角接觸軸承可分為三聯(lián)、四聯(lián)和五聯(lián)等多聯(lián)配置。其中常用三聯(lián)和四聯(lián)軸承。TT配置的軸承能承受較大的軸向推力，TT配置的電主軸通常用在高速旋碾內(nèi)螺紋銅管上。TBT配置的軸承能承受較大的軸向推力，同時(shí)能承受一定的軸向拉力，這種配置適用于高速加工中心用電主軸。QBC配置的軸承能承受較大的雙向軸推拉力，這種配置適用于大型加工中心用電主軸。角接觸球軸承精度高，高速性好，一般都用在主軸軸系的前端。

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