通用電主軸的基本機(jī)構(gòu)、原理及潤滑方式
發(fā)布時間：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)為動力源，以變頻器或驅(qū)動控制器為驅(qū)動源，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、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)動控制器傳輸?shù)碾娔苻D(zhuǎn)化為軸端輸出的機(jī)械能，帶動各種刀具或機(jī)構(gòu)進(jìn)行高速高效的切削加工以及旋轉(zhuǎn)運(yùn)動。
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，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)控制定量泵定時定量供給的。由于油氣潤滑型電主軸的潤滑油是定時定量供給的因此可大大減少電主軸高速旋轉(zhuǎn)時的耗油。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。在國防軍工試驗機(jī)中時有所見。
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，能同時承受兩個方向的軸向負(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，同時承受兩個方向的軸向負(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。
電主軸即以內(nèi)裝主軸電機(jī)為動力源，以變頻器或驅(qū)動控制器為驅(qū)動源，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、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)動控制器傳輸?shù)碾娔苻D(zhuǎn)化為軸端輸出的機(jī)械能，帶動各種刀具或機(jī)構(gòu)進(jìn)行高速高效的切削加工以及旋轉(zhuǎn)運(yùn)動。
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，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)控制定量泵定時定量供給的。由于油氣潤滑型電主軸的潤滑油是定時定量供給的因此可大大減少電主軸高速旋轉(zhuǎn)時的耗油。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。在國防軍工試驗機(jī)中時有所見。
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，能同時承受兩個方向的軸向負(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，同時承受兩個方向的軸向負(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。
上一個：電主軸的設(shè)計和裝配
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