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立加直結(jié)式、皮帶式、內(nèi)藏式主軸解析
閱讀：8145 發(fā)布時(shí)間：2012-10-26
JIC35導(dǎo)讀：直結(jié)式主軸即類(lèi)似三軸馬達(dá)與滾珠螺桿之接合方式，主軸馬達(dá)置于主軸上方，馬達(dá)與主軸以高剛性無(wú)間隙連軸器相連，馬達(dá)端之轉(zhuǎn)動(dòng)經(jīng)由連軸器傳于主軸，此即直結(jié)式主軸
直結(jié)式主軸比起皮帶式，齒輪式與內(nèi)藏式有什么特色？
內(nèi)藏式主軸:
內(nèi)藏式主軸即將馬達(dá)與主軸合而為一，將馬達(dá)轉(zhuǎn)子安裝于主軸軸心，定子在外，運(yùn)轉(zhuǎn)原理和一般主軸馬達(dá)相同，其具有低振動(dòng)特性，動(dòng)態(tài)回轉(zhuǎn)精度亦較好，但因主軸內(nèi)必須置放馬達(dá)轉(zhuǎn)子造成軸承跨距較大，剛性較弱的情形發(fā)生
內(nèi)藏式主軸因剛性之故并不適合重切削
直結(jié)式主軸：
直結(jié)式主軸即類(lèi)似三軸馬達(dá)與滾珠螺桿之接合方式，主軸馬達(dá)置于主軸上方，馬達(dá)與主軸以高剛性無(wú)間隙連軸器相連，馬達(dá)端之轉(zhuǎn)動(dòng)經(jīng)由連軸器傳于主軸，此即直結(jié)式主軸
直結(jié)式主軸屬于剛性連結(jié)，對(duì)于馬達(dá)輸出之POWER較能*表達(dá)于主軸特性，機(jī)械效率較高，于主軸運(yùn)動(dòng)時(shí)，連軸器扮演著*的角色，連軸器校正好或壞足以影響主軸運(yùn)動(dòng)精度，若連軸器校正不良對(duì)主軸產(chǎn)生下列影響，主軸溫升急劇升高、主軸震動(dòng)過(guò)大、主軸偏擺過(guò)大、加工精度不良、甚至主軸燒毀
皮帶式主軸:
皮帶式主軸以皮帶傳遞主軸馬達(dá)之運(yùn)動(dòng)至主軸，其優(yōu)點(diǎn)為，振動(dòng)較齒輪式主軸小，易組裝，缺點(diǎn)為高速時(shí)噪音大，皮帶張力不易控制等
齒輪式主軸:
齒輪式主軸zui大之優(yōu)點(diǎn)為可傳遞高扭力，重切削能力優(yōu)良，其缺點(diǎn)為轉(zhuǎn)速受限于齒輪設(shè)計(jì)不易提升等
電主軸是zui近幾年在數(shù)控機(jī)床領(lǐng)域出現(xiàn)的將機(jī)床主軸與主軸電機(jī)融為一體的新技術(shù)，它與直線(xiàn)電機(jī)技術(shù)、高速刀具技術(shù)一起，將會(huì)把高速加工推向一個(gè)新時(shí)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(rùn)滑器、冷卻裝置、內(nèi)置編碼器、換刀裝置。
電主軸所融合的技術(shù)：
高速軸承技術(shù)：電主軸通常采用復(fù)合陶瓷軸承，耐磨耐熱，壽命是傳統(tǒng)軸承的幾倍；有時(shí)也采用電磁懸浮軸承或靜承，內(nèi)外圈不接觸，理論上壽命無(wú)限；
高速電機(jī)技術(shù)：電主軸是電動(dòng)機(jī)與主軸融合在一起的產(chǎn)物，電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)子即為主軸的旋轉(zhuǎn)部分，理論上可以把電主軸看作一臺(tái)高速電動(dòng)機(jī)。關(guān)鍵技術(shù)是高速度下的動(dòng)平衡；
潤(rùn)滑：電主軸的潤(rùn)滑一般采用定時(shí)定量油氣潤(rùn)滑；也可以采用脂潤(rùn)滑，但相應(yīng)的速度要打折扣。所謂定時(shí)，就是每隔一定的時(shí)間間隔注一次油。所謂定量，就是通過(guò)一個(gè)叫定量閥的器件，地控制每次潤(rùn)滑油的油量。而油氣潤(rùn)滑，指的是潤(rùn)滑油在壓縮空氣的攜帶下，被吹入陶瓷軸承。油量控制很重要，太少，起不到潤(rùn)滑作用；太多，在軸承高速旋轉(zhuǎn)時(shí)會(huì)因油的阻力而發(fā)熱。
冷卻裝置：為了盡快給高速運(yùn)行的電主軸散熱，通常對(duì)電主軸的外壁通以循環(huán)冷卻劑，冷卻裝置的作用是保持冷卻劑的溫度。
內(nèi)置脈沖編碼器：為了實(shí)現(xiàn)自動(dòng)換刀以及剛性攻螺紋，電主軸內(nèi)置一脈沖編碼器，以實(shí)現(xiàn)準(zhǔn)確的相角控制以及與進(jìn)給的配合。
自動(dòng)換刀裝置：為了應(yīng)用于加工中心，電主軸配備了自動(dòng)換刀裝置，包括碟形簧、拉刀油缸等；
高速刀具的裝卡方式：廣為熟悉的BT、ISO刀具，已被實(shí)踐證明不適合于高速加工。這種情況下出現(xiàn)了HSK、SKI等高速刀具。
高頻變頻裝置：
要實(shí)現(xiàn)電主軸每分鐘幾萬(wàn)甚至十幾萬(wàn)轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)速，必須用一高頻變頻裝置來(lái)驅(qū)動(dòng)電主軸的內(nèi)置高速電動(dòng)機(jī)，變頻器的輸出頻率必須達(dá)到上千或幾千赫茲。
直結(jié)式主軸比起皮帶式，齒輪式與內(nèi)藏式有什么特色？
內(nèi)藏式主軸:
內(nèi)藏式主軸即將馬達(dá)與主軸合而為一，將馬達(dá)轉(zhuǎn)子安裝于主軸軸心，定子在外，運(yùn)轉(zhuǎn)原理和一般主軸馬達(dá)相同，其具有低振動(dòng)特性，動(dòng)態(tài)回轉(zhuǎn)精度亦較好，但因主軸內(nèi)必須置放馬達(dá)轉(zhuǎn)子造成軸承跨距較大，剛性較弱的情形發(fā)生
內(nèi)藏式主軸因剛性之故并不適合重切削
直結(jié)式主軸：
直結(jié)式主軸即類(lèi)似三軸馬達(dá)與滾珠螺桿之接合方式，主軸馬達(dá)置于主軸上方，馬達(dá)與主軸以高剛性無(wú)間隙連軸器相連，馬達(dá)端之轉(zhuǎn)動(dòng)經(jīng)由連軸器傳于主軸，此即直結(jié)式主軸
直結(jié)式主軸屬于剛性連結(jié)，對(duì)于馬達(dá)輸出之POWER較能*表達(dá)于主軸特性，機(jī)械效率較高，于主軸運(yùn)動(dòng)時(shí)，連軸器扮演著*的角色，連軸器校正好或壞足以影響主軸運(yùn)動(dòng)精度，若連軸器校正不良對(duì)主軸產(chǎn)生下列影響，主軸溫升急劇升高、主軸震動(dòng)過(guò)大、主軸偏擺過(guò)大、加工精度不良、甚至主軸燒毀
皮帶式主軸:
皮帶式主軸以皮帶傳遞主軸馬達(dá)之運(yùn)動(dòng)至主軸，其優(yōu)點(diǎn)為，振動(dòng)較齒輪式主軸小，易組裝，缺點(diǎn)為高速時(shí)噪音大，皮帶張力不易控制等
齒輪式主軸:
齒輪式主軸zui大之優(yōu)點(diǎn)為可傳遞高扭力，重切削能力優(yōu)良，其缺點(diǎn)為轉(zhuǎn)速受限于齒輪設(shè)計(jì)不易提升等
電主軸是zui近幾年在數(shù)控機(jī)床領(lǐng)域出現(xiàn)的將機(jī)床主軸與主軸電機(jī)融為一體的新技術(shù)，它與直線(xiàn)電機(jī)技術(shù)、高速刀具技術(shù)一起，將會(huì)把高速加工推向一個(gè)新時(shí)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(rùn)滑器、冷卻裝置、內(nèi)置編碼器、換刀裝置。
電主軸所融合的技術(shù)：
高速軸承技術(shù)：電主軸通常采用復(fù)合陶瓷軸承，耐磨耐熱，壽命是傳統(tǒng)軸承的幾倍；有時(shí)也采用電磁懸浮軸承或靜承，內(nèi)外圈不接觸，理論上壽命無(wú)限；
高速電機(jī)技術(shù)：電主軸是電動(dòng)機(jī)與主軸融合在一起的產(chǎn)物，電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)子即為主軸的旋轉(zhuǎn)部分，理論上可以把電主軸看作一臺(tái)高速電動(dòng)機(jī)。關(guān)鍵技術(shù)是高速度下的動(dòng)平衡；
潤(rùn)滑：電主軸的潤(rùn)滑一般采用定時(shí)定量油氣潤(rùn)滑；也可以采用脂潤(rùn)滑，但相應(yīng)的速度要打折扣。所謂定時(shí)，就是每隔一定的時(shí)間間隔注一次油。所謂定量，就是通過(guò)一個(gè)叫定量閥的器件，地控制每次潤(rùn)滑油的油量。而油氣潤(rùn)滑，指的是潤(rùn)滑油在壓縮空氣的攜帶下，被吹入陶瓷軸承。油量控制很重要，太少，起不到潤(rùn)滑作用；太多，在軸承高速旋轉(zhuǎn)時(shí)會(huì)因油的阻力而發(fā)熱。
冷卻裝置：為了盡快給高速運(yùn)行的電主軸散熱，通常對(duì)電主軸的外壁通以循環(huán)冷卻劑，冷卻裝置的作用是保持冷卻劑的溫度。
內(nèi)置脈沖編碼器：為了實(shí)現(xiàn)自動(dòng)換刀以及剛性攻螺紋，電主軸內(nèi)置一脈沖編碼器，以實(shí)現(xiàn)準(zhǔn)確的相角控制以及與進(jìn)給的配合。
自動(dòng)換刀裝置：為了應(yīng)用于加工中心，電主軸配備了自動(dòng)換刀裝置，包括碟形簧、拉刀油缸等；
高速刀具的裝卡方式：廣為熟悉的BT、ISO刀具，已被實(shí)踐證明不適合于高速加工。這種情況下出現(xiàn)了HSK、SKI等高速刀具。
高頻變頻裝置：
要實(shí)現(xiàn)電主軸每分鐘幾萬(wàn)甚至十幾萬(wàn)轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)速，必須用一高頻變頻裝置來(lái)驅(qū)動(dòng)電主軸的內(nèi)置高速電動(dòng)機(jī)，變頻器的輸出頻率必須達(dá)到上千或幾千赫茲。