電主軸內(nèi)部各系統(tǒng)簡(jiǎn)介

1、 多元軸系技術(shù)實(shí)驗(yàn)室張國(guó)燁 2015/11/30電主軸簡(jiǎn)介Start目 錄電主軸驅(qū)動(dòng)系統(tǒng) 3 4 5 6支承系統(tǒng)潤(rùn)滑系統(tǒng)冷卻系統(tǒng) 1電主軸種類 換刀機(jī)構(gòu)Start序 言電主軸簡(jiǎn)介 機(jī)床主軸根據(jù)驅(qū)動(dòng)方式分為機(jī)械主軸和電主軸。機(jī)械主軸是外置的電動(dòng)機(jī)通過皮帶或聯(lián)軸器驅(qū)動(dòng)主軸旋轉(zhuǎn)；電主軸是由內(nèi)裝式電動(dòng)機(jī)直接驅(qū)動(dòng)，從而把機(jī)床主傳動(dòng)鏈的長(zhǎng)度縮短為零，實(shí)現(xiàn)了機(jī)床的“零傳動(dòng)”，由于沒有中間傳動(dòng)環(huán)節(jié)，有時(shí)又稱它為“直接傳動(dòng)主軸”。電主軸具有結(jié)構(gòu)緊湊、重量輕、慣性小、振動(dòng)小、噪聲低、響應(yīng)快等優(yōu)點(diǎn)，而且轉(zhuǎn)速高、功率大，簡(jiǎn)化機(jī)床設(shè)計(jì)，易于實(shí)現(xiàn)主軸定位，是高速主軸單元中的一種理想結(jié)構(gòu)。LOGO電主軸分類第一章 一般來說

2、，不同的依據(jù)，就有不同的分類方法。比如說，根據(jù)軸承類型，可分為滾動(dòng)軸承電主軸（角接觸球軸承電主軸）、液體軸承電主軸（動(dòng)靜壓電主軸）、氣體軸承電主軸和磁懸浮軸承電主軸；根據(jù)電機(jī)類型，可分為異步型電主軸和永磁同步型電主軸。 按照應(yīng)用來進(jìn)行分類，這種分類方法也是現(xiàn)在很多廠家正在生產(chǎn)和使用的一種方法，主要分為磨削用電主軸、鉆銑用電主軸、車削用電主軸、加工中心用電主軸、木工用電主軸、特殊加工電主軸和試驗(yàn)機(jī)用電主軸等等。LOGO電主軸分類第二章 換刀機(jī)構(gòu)LOGO電主軸分類第二章碟簧（1）疊合（并聯(lián)）方式碟簧之間以頭尾相接穿在軸上的連接方式。其效果是彈力是一個(gè)碟簧的n倍，行程為單個(gè)碟簧的行程。如：四片平行疊

3、法，行程為1片，彈力為4倍。（2）對(duì)合（串聯(lián)）方式碟簧之間頭對(duì)頭背對(duì)背式連接穿在軸上的連接方式。其效果是彈力是單個(gè)碟簧的彈力，行程為一個(gè)彈簧的n倍。如：四片串聯(lián)疊法，行程為4片，彈力為1倍。（3）混合方式將上面兩種方式混合使用，如：二片平行三次串聯(lián)疊法，行程為2片，彈力為4倍，LOGO驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)第三章 變頻器 變頻器是應(yīng)用變頻技術(shù)與微電子技術(shù)，通過改變電機(jī)工作電源頻率方式來控制交流電動(dòng)機(jī)的電力控制設(shè)備。變頻器主要由整流（交流變直流）、濾波、逆變（直流變交流）、制動(dòng)單元、驅(qū)動(dòng)單元、檢測(cè)單元微處理單元等組成。變頻器靠?jī)?nèi)部IGBT的開斷來調(diào)整輸出電源的電壓和頻率，根據(jù)電機(jī)的實(shí)際需要來提供其所需要的電源

4、電壓，進(jìn)而達(dá)到節(jié)能、調(diào)速的目的。 另外，變頻器還有很多的保護(hù)功能，如過流、過壓、過載保護(hù)等等。LOGO驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)第三章 電機(jī) 目前最常見的是三相異步交流電動(dòng)機(jī)，電主軸電機(jī)主要由兩大部分組成。一是固定不動(dòng)的部分（簡(jiǎn)稱定子），二是可以自由旋轉(zhuǎn)的部分（簡(jiǎn)稱轉(zhuǎn)子）。1-主軸；2-軸承；3-前大蓋；4-殼體；5-平衡環(huán)；6-定子；7-轉(zhuǎn)子；8-后蓋LOGO驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)第三章 定子鐵心 定子鐵心是三相異步電動(dòng)機(jī)磁路的一部分。其槽中嵌放定子繞組。 由于旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)相對(duì)于定子鐵心以同步轉(zhuǎn)速旋轉(zhuǎn)，所以鐵心中的磁通是交變的，為減小由于旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)在定子鐵心中引起的渦流和磁滯損耗，定子鐵心通常采用導(dǎo)磁性能較好的厚度為0.350.

5、5mm表面涂有絕緣漆的硅鋼片疊裝而成。為了嵌放定子繞組，硅鋼片的內(nèi)圓表面沖有均勻分布的槽。 定子鐵心槽形通常有三種，即半閉口槽、半開口槽和開口槽。（a）半閉口槽（b）半開口槽（c）開口槽LOGO驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)第三章 定子繞組定子繞組定子鐵心 定子繞組是異布電動(dòng)機(jī)定子部分的電路，作用是通入三相交流電后，產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)。它主要由定子鐵心、定子繞組組成，鼠籠型和繞線型異步電動(dòng)機(jī)的定子結(jié)構(gòu)是完全一樣的，定子繞組分單層繞組和雙層繞組。電機(jī)的啟動(dòng)性能會(huì)好一些，功率因數(shù)可以提高一些LOGO支撐系統(tǒng)第四章 支承系統(tǒng)總裝圖定子轉(zhuǎn)子前軸承后軸承轉(zhuǎn)軸LOGO支撐系統(tǒng)第四章 軸承種類 轉(zhuǎn)度高，精確度高；無摩擦力；無磨損；不需

6、要潤(rùn)滑油；有卓越的速度控制性能；無噪音；但是負(fù)荷能力低。轉(zhuǎn)速高，機(jī)械磨損小、能耗低、噪聲小、壽命長(zhǎng)、無需潤(rùn)滑、無油污染等，特別適用于高速、真空、超凈等特殊環(huán)境中，但造價(jià)昂貴，且技術(shù)不是十分成熟。 回轉(zhuǎn)精度高，摩擦小，轉(zhuǎn)速高，承受載荷大，但是對(duì)環(huán)境污染大。 成本低，極限轉(zhuǎn)速高，能夠同時(shí)承載軸向力和徑向力。角接觸球軸承的接觸角有15、25、40、60幾種，隨著接觸角的增大，軸承的軸向剛度也增大，但徑向剛度卻會(huì)減小，大接觸角是不利于高速旋轉(zhuǎn)的。因此機(jī)床主軸軸承多用15和25兩種。LOGO支撐系統(tǒng)第四章 角接觸球軸承配置方式DBDFDTTBT TFTTTQBCQFCQBTQFTQTLOGO支撐系統(tǒng)第四章 角接觸球軸承配置方式LOGO支撐系統(tǒng)第四章 角接觸球軸承配置方式LOGO潤(rùn)滑系統(tǒng)第五章脂潤(rùn)滑油霧潤(rùn)滑油氣潤(rùn)滑定義定義定義定義 油霧潤(rùn)滑技術(shù)是利用壓縮風(fēng)的能量，將液態(tài)的潤(rùn)滑油霧化成1um-3um的小顆粒，懸浮在壓縮風(fēng)中形成一種混合體，在自身的壓力能下，經(jīng)過傳輸管線，輸送到軸承部位，以達(dá)到較好潤(rùn)滑效果的潤(rùn)滑方式。 單相流體油和單相氣體壓縮空氣混合后就形成了兩相油氣混合流，在壓縮空氣的帶動(dòng)下，潤(rùn)滑油在管道內(nèi)形成螺旋狀連續(xù)油膜，最后以精細(xì)的連續(xù)油滴的方