電主軸的重要性

裝備制造業(yè)是國(guó)民經(jīng)濟(jì)的支柱產(chǎn)業(yè)，機(jī)床工業(yè)更是裝備制造業(yè)的基石，所有的有精度要求的零件設(shè)備都需要有機(jī)床才能加工出來(lái)。機(jī)床主軸的旋轉(zhuǎn)都是由電機(jī)帶動(dòng)的，傳統(tǒng)機(jī)床都是一臺(tái)異步電機(jī)通過(guò)皮帶輪驅(qū)動(dòng)齒輪箱的輸入軸，機(jī)床通過(guò)齒輪箱齒輪嚙合的變換來(lái)實(shí)現(xiàn)電機(jī)主軸的調(diào)速。電主軸是高精密機(jī)床的功能部件，電機(jī)轉(zhuǎn)子直接安裝刀具機(jī)床電主軸，省去了中間皮帶輪和齒輪箱的傳動(dòng)環(huán)節(jié)，其功能是帶動(dòng)刀具（砂輪）或工件旋轉(zhuǎn)，實(shí)現(xiàn)高速精密加工。機(jī)床主軸的性能很大程度上決定了機(jī)床的加工效率和加工質(zhì)量，對(duì)機(jī)床性能具有至關(guān)重要的影響。

當(dāng)主軸前軸承采用滑動(dòng)軸承時(shí)，調(diào)整方法如下：松開(kāi)頂緊螺釘，適量轉(zhuǎn)動(dòng)在固定環(huán)內(nèi)的前螺母，使雙層金屬軸承作軸向移動(dòng)，將主軸與軸承的間隙保持在～左右，然后按上述方法試轉(zhuǎn)、檢查定制主軸，如果運(yùn)轉(zhuǎn)正常，則將頂緊螺釘擰緊。

經(jīng)過(guò)調(diào)整以后，用百分表測(cè)量主軸定心軸徑的徑向跳動(dòng)，使其控制在～之內(nèi)，如還有超差現(xiàn)象，則再調(diào)整主軸后軸承的間隙和主軸前軸承的間隙。

主軸轉(zhuǎn)速n的確定

主軸轉(zhuǎn)速根據(jù)允許的切削速度和工件(或刀具)直徑來(lái)選擇電主軸廠家。計(jì)算公式：n=1000v/πD

v-切削速度，單位是m/min，有刀具的耐用度決定

n-主軸轉(zhuǎn)速，單位為r/min

D-工件直徑或刀具直徑，單位為mm.

切削速度與主軸轉(zhuǎn)速之間并不是線性關(guān)系，它與銑削參數(shù)、主軸轉(zhuǎn)速、粗糙度等都有關(guān)系。

高速主軸12000min-1，快進(jìn)速度48m/min，電主軸電機(jī)輸出功率達(dá)11KW，主軸高回轉(zhuǎn)速度達(dá)到10000rpm。主軸電機(jī)采用伺服電機(jī)確保在低速區(qū)的大扭矩輸出，適應(yīng)鋼件等黑色金屬的重切削，以及高速區(qū)的大功率輸出，適應(yīng)鋁件等有色金屬的加工。    

由電主軸的基本結(jié)構(gòu)可知，電動(dòng)機(jī)安裝在電主軸內(nèi)部，在保證零傳動(dòng)和高精密加工精度的同時(shí)，其內(nèi)置電動(dòng)機(jī)定、轉(zhuǎn)子損耗發(fā)熱和軸承的摩擦生熱量大主要熱源不可避免。

除此之外，負(fù)載時(shí)主軸端部受力必然也會(huì)影響無(wú)內(nèi)圈式角接觸球軸承發(fā)熱量，熱源發(fā)熱必然會(huì)導(dǎo)致電主軸溫度升高，溫升必然導(dǎo)致主軸熱變形，進(jìn)而對(duì)機(jī)床的加工質(zhì)量產(chǎn)生很大影響。

直接轉(zhuǎn)矩控制是繼矢量控制技術(shù)之后發(fā)展起來(lái)的又一種新型的交流調(diào)速技術(shù)，其控制思想新穎，系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)潔明了，更適合于高速電主軸的驅(qū)動(dòng)，更能滿(mǎn)足高速電主軸高轉(zhuǎn)速、寬調(diào)速范圍、高速瞬間準(zhǔn)停的動(dòng)態(tài)特性和靜態(tài)特性的要求，已成為交流傳動(dòng)領(lǐng)域的一個(gè)熱點(diǎn)技術(shù)。

     通過(guò)對(duì)比可以看出，直接轉(zhuǎn)矩控制這一控制方式更適合電主軸的驅(qū)動(dòng)，設(shè)計(jì)的電主軸直接轉(zhuǎn)矩控制系統(tǒng)具有良好的動(dòng)靜態(tài)特性，將直接轉(zhuǎn)矩控制方法應(yīng)用于電主軸驅(qū)動(dòng)控制系統(tǒng)是可行的，較適應(yīng)高速數(shù)控機(jī)床驅(qū)動(dòng)控制系統(tǒng)的快速響應(yīng)要求。