磨床電主軸

2.3磨削數(shù)控系統(tǒng)的主軸單元提高砂輪線速度主要是提高砂輪主軸的轉(zhuǎn)速，特別是在砂輪直徑受到限制的場(chǎng)合。因而，適應(yīng)于高精度、高速及超高速磨床的主軸單元是磨床的關(guān)鍵部件。主軸單元包括主軸動(dòng)力源、主軸、軸承和機(jī)架幾個(gè)部分，它影響著加工系統(tǒng)的精度、穩(wěn)定性及應(yīng)用范圍，其動(dòng)力學(xué)性能及穩(wěn)定性對(duì)高速高效磨削、精密超精密磨削起著關(guān)鍵的作用而對(duì)于高速高精度主軸單元系統(tǒng)，應(yīng)該是剛性好、回轉(zhuǎn)精度高、運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)溫升小、穩(wěn)定性好、可靠、功耗低、壽命長(zhǎng)，成本也應(yīng)合適。 2.藝3.1電主軸的結(jié)構(gòu)高速加工機(jī)床主軸需要在極短的時(shí)間內(nèi)實(shí)現(xiàn)升降速，并在指定位置快速準(zhǔn)停，這就需要主軸有較高的角減速度和角加速度。如果通過(guò)皮帶等中問(wèn)環(huán)節(jié)，不僅會(huì)在高速狀態(tài)下打滑，產(chǎn)生振動(dòng)和噪音，并且增加轉(zhuǎn)動(dòng)慣量，給機(jī)床快速準(zhǔn)停造成困難。目前，多數(shù)高速機(jī)床主軸采用內(nèi)裝式機(jī)電一體化的主軸單元，即所謂的內(nèi)裝式電機(jī)主軸，簡(jiǎn)稱“電主軸”。它采無(wú)外殼電機(jī)，將帶有冷卻套的電機(jī)定子裝配在主軸單元的殼體內(nèi)，轉(zhuǎn)子和機(jī)床主軸的旋轉(zhuǎn)部件做成一體，電主軸的變速范圍完全由變頻交流電機(jī)控制，使變頻電機(jī)和機(jī)床主軸合二為一。電主軸具有結(jié)構(gòu)緊湊、重量輕、慣性小、振動(dòng)小、噪音低、響應(yīng)快等優(yōu)點(diǎn)，使得電主軸可以減少齒輪傳動(dòng)，簡(jiǎn)化機(jī)床設(shè)計(jì)，易于實(shí)現(xiàn)主軸定位，是高速主軸單元的一種理想結(jié)構(gòu)。MK28250機(jī)床的砂輪主軸在大功率電機(jī)帶動(dòng)下旋轉(zhuǎn)工作，為工件磨削提供動(dòng)力，實(shí)現(xiàn)對(duì)工件圓周的磨削加工，起到主軸的作用。在工作時(shí)要求電機(jī)的輸出功率大；在大的調(diào)速范圍內(nèi)速度穩(wěn)定，而且恒功率的速度范圍寬；在斷續(xù)負(fù)載下電機(jī)的轉(zhuǎn)速波動(dòng)小；加速和減速時(shí)間短；電機(jī)溫升低；振動(dòng)、噪聲?。浑姍C(jī)的可靠性高，壽命長(zhǎng)，易維護(hù)；體積小，重量輕，與機(jī)械連接容易；電機(jī)過(guò)載能力強(qiáng)；有優(yōu)良的動(dòng)態(tài)品質(zhì)。 根據(jù)以上要求在本系統(tǒng)中我們選111型號(hào)為2DZ30/N(:，油霧潤(rùn)滑的電主軸，它能實(shí)現(xiàn)最高轉(zhuǎn)速為30000r/min，電機(jī)功率為20KW，高速電主軸的結(jié)構(gòu)原理圖如圖2. 1121.3.2電主軸的工作原理：高速電主軸的電機(jī)部分由產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)的定子繞組和把電能轉(zhuǎn)換為機(jī)械能的轉(zhuǎn)子組成。高速電主軸的定子和轉(zhuǎn)子之問(wèn)的空隙是形成功率輸出有效部分的主要部位。電主軸持續(xù)工作功率主要取決于電機(jī)的機(jī)械效率和冷卻效果，機(jī)械效率的高低主要取決于軸承高速化參數(shù)d,。值。高速電主軸的核心支撐部件是高速精密軸承，日前混合陶瓷球軸承在高速主軸單元叫，應(yīng))II比較多，這種軸承滾動(dòng)體使111熱爪氮化硅陶瓷球，軸承內(nèi)圈仍為俐圈。其試、值己超過(guò)2.7x 106.高速電主軸的工作原理如卜所迷電主軸的繞組相位互差1=a度，女放在定子鐵芯的槽內(nèi)，通以三相交流電，二相繞組各自形成一個(gè)正弦交變磁場(chǎng)，對(duì)稱的交變磁場(chǎng)互相疊加，這就是電主軸的同步轉(zhuǎn)速。合成的強(qiáng)度不變，磁極朝定方向恒速旋轉(zhuǎn)的磁場(chǎng)，這二個(gè)磁場(chǎng)轉(zhuǎn)異步電動(dòng)機(jī)的同步轉(zhuǎn)速:輸入電機(jī)定子繞組電流的頻率f和電機(jī)定子的極對(duì)數(shù)P決定(n=60fiP 、電主鈾就是利用變換輸入電動(dòng)機(jī)定子繞組的電流的;功率和激磁電壓來(lái)獲得各種轉(zhuǎn)速。在加速和制動(dòng)過(guò)程，通過(guò)提供相八十最大扭矩的頻率進(jìn)