如何選擇電主軸?
在選擇電主軸時,一定要關(guān)注你的應(yīng)用場合,不同的應(yīng)用場合的接口是不同的,另外一定要弄清楚你的功率要求,以及在此功率下對應(yīng)的轉(zhuǎn)速,這一點很關(guān)鍵,因為同樣是1kW,在1000轉(zhuǎn)和10000轉(zhuǎn)的要求下電主軸的外形尺寸是相差很多的,所以工況一定要準確。另一個提醒,刀具的接口一定要明確,這也是有原則的,一般情況下BT50的接口轉(zhuǎn)速只能在8000RPM一下的電主軸中使用,BT40的接口可以在18000RPM下的電主軸中使用,如果要更高的轉(zhuǎn)速,刀具接口需要選擇相應(yīng)的HSK等高速刀具接口,數(shù)控銑削電主軸上配用的ER彈簧夾頭或者SD彈簧夾頭也是有一定的許用高轉(zhuǎn)速的。
磨用電主軸一般都是恒扭矩設(shè)計的電機,電機的高轉(zhuǎn)速和功率以及電壓的關(guān)系是等比關(guān)系,電壓和功率隨電主軸轉(zhuǎn)速的增加線性增加。電流維持基本恒定不變,由于轉(zhuǎn)矩和電流的關(guān)系是線性關(guān)系,所以稱這種制式的電主軸為恒轉(zhuǎn)矩制電機。磨用電主軸的設(shè)計一般兼顧的轉(zhuǎn)速范圍比較小,通常是轉(zhuǎn)速的80%-100%,同時還要兼顧砂輪的許用線速度,因此一般在使用時不能既用高速小砂輪又用低速大砂輪,否則會因為低速功率不夠大而導致大砂輪磨削的效果和效率比較低差,另外由于大砂輪本身的自重,高速電主軸軸承承載能力不能滿足其要求而導致主軸軸承壽命的急劇降低,精度壽命大大縮短。
另外磨用電主軸由于轉(zhuǎn)速分檔比較接近,用戶完全可以分開選擇不同的磨削要求,以更大更好的發(fā)揮電主軸的工作能力和效率潛力。而銑削和加工中心用電主軸在設(shè)計上通常有恒扭矩段和恒功率段相配合,以滿足寬速度范圍內(nèi)的切削需要,低速需要大扭矩重切削,高速需要一定功率的精切削,所以電機制式與磨用電主軸等有較大不同。另外,磨用電主軸的電機參數(shù)制式通常標注S6制工作制,有S6-40%、S6-60%等幾種,這是與磨削的工作特性所分不開的,磨削時一個工件的磨削拍節(jié)通常包括,快速進刀、磨削、退刀、修砂輪等幾個步驟,電機功率的消耗不是恒定的負載,而且在磨用電主軸電機的設(shè)計上我們通常要提高其過載能力,因此,在看磨削電主軸的參數(shù)時會看到S1和S6兩組參數(shù),S6通常比S1高出較多,一是與電機工作制有關(guān),一是與電機的過載能力有關(guān),標注S6制功率表明電機可以在30s~120s內(nèi)短時過載到該功率制,長期使用只能按S1制使用,這一點是與其他電主軸不太相似的地方,一定要注意。
電主軸是在數(shù)控機床領(lǐng)域出現(xiàn)的將機床主軸與主軸電機融為一體的新技術(shù),它與直線電機技術(shù)、高速刀具技術(shù)一起,把高速加工推向一個新時代。電主軸是一套組件,它包括電主軸本身及其附件:電主軸、高頻變頻裝置、油霧潤滑器、冷卻裝置、內(nèi)置編碼器、換刀裝置等。電動機的轉(zhuǎn)子直接作為機床的主軸,主軸單元的殼體就是電動機機座,并且配合其他零部件,實現(xiàn)電動機與機床主軸的一體化。
由于電主軸將電機集成于主軸單元中,且轉(zhuǎn)速很高,運轉(zhuǎn)時會產(chǎn)生大量熱量,引起電主軸溫升,使電主軸的熱態(tài)特性和動態(tài)特性變差,從而影響電主軸的正常工作。因此,必須采取一定措施控制電主軸的溫度,使其恒定在一定值內(nèi)。機床目前一般采取強制循環(huán)油冷卻的方式對電主軸的定子及主軸軸承進行冷卻,即將經(jīng)過油冷卻裝置的冷卻油強制性地在主軸定子外和主軸軸承外循環(huán),帶走主軸高速旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生的熱量。機床另外,為了減少主軸軸承的發(fā)熱,還必須對主軸軸承進行合理的潤滑。