高速电主轴技术综述-论文.pdf

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1、-_．．-_-同口速电主轴技术综述水口马帅口伞红军口吴智恒口张华伟：口雷群，1．昆明理工大学机电工程学院昆明6505042．广东省工业技术研究院机电工程研究所广州5106513．广州市昊志机电股份有限公司广州511356摘要：高速电主轴作为高速数控机床的核心部件之一，已成为世界各国重点研究和发展对象。通过对高速电主轴结构特点的阐述，分析了高速电主轴对高速加工技术的影响，结合高速电主轴的关键技术，详细介绍了国内外电主轴技术的研究现状．并对电主轴技术的发展方向进行了展望。关键词：高速加工电主轴关键技术中图分类号：TH139；

2、TG659文献标识码：A文章编号：1000—4998f2014)05—0016—04Abstract：AsoneofthecorecomponentsinCNCmachinehigh—speedmotorizedspindlebecomestheobjectfocusingbythewoddforresearchanddevelopment；Bydescribingthestructuralcharacteristicsofthehigh-speedmotorizedspindle，theimpactofhigh—spe

3、edmotorizedspindletohighspeedmachiningtechnologyisanalyzed．Combinedwithkeytechnologiesofhigh—speedmotorizedspindle，thispapergivesadetailedintroductionontheresearchstatusofmotorizedspindletechnologybothathomeandabroadwhileprospectingthetrendofthemotorizedspindlete

4、chnology．KeyWords：High-speedMachiningMotorizedSpindleKeyTechnology高速电主轴是高精密数控机床的核心功能部件⋯．轴、前后轴承、主轴电机、壳体和冷却润滑装置等。主轴它将机床主轴与主轴电机融为一体。即电机定子装配由前后轴承支承，与电机的转子压配成一体，带有冷却在主轴套筒内，电机转子和主轴做成一体．从而把机床套的电机定子装配在主轴单元的壳体中，主轴的变速主传动链的长度缩短为零，实现了机床的“零传动”。是通过变频电动机控制，温升是通过冷却装置限制，主高速电主轴具有结

5、构紧凑、质量轻、惯性小、振动小、噪轴前端有用于安装刀具的内锥孔和端面，还有安装于声低、响应快等优点，不但转速高、功率大，还有一系列电主轴内的各类传感器。其结构如图1所示。控制主轴温升和振动等机床运行参数的功能．以确保由于电主轴取消了电机到主轴传动链中的齿轮、其高速运转的可靠性与安全性[到。随着高速加工技术5~eg-切中间环节．动力源对主轴直接传动，传动链的迅速发展和广泛应用。各工业部门特别是航天、航空、汽车和模具加工等行业，对高转速、高精度、高效率和高可靠性的高速电主轴的需求越来越迫切。1高速电主轴的结构特点电主轴是一种

6、变频电动机和机床主轴合二为一的智能型功能部件．其主要组成部分包括驱动系统、主广东省科技计划项目(编号：201213040306007)广州市科技计划项目(编号：2012YZ一00038)收稿日期：2013年11月＼＼(5)该机械手采用由伺服电机驱动的线性模组实现造及有色合金。2005，25(6)：372—375．手爪的伸缩与拔取，具有行程可调、定位精度高的特点。[3]许善新．立式挤压铸造机用三自由度三功能机械手[J]．中参考文献国制造业信息化，2012，41(15)：52—56．[1]胡心平，赵国群．压铸机连杆型喷涂机械

7、手结构设计及其优[4]胡心平，王东，赵国群．压铸机直立型喷涂机械手的设计及其化[J]．特种铸造及有色合金，2007，27(2)：120—123．系列化[J]．特种铸造及有色合金，2008，28(4)：287—289．△[2]刘传胜．压铸件全自动生产系统的设计与控制[J]．特种铸(编辑丁罡)lI16l2014／5机械制造52卷第597期长度为零，使其克服了传统机床主轴系统在高速时打体内．由于电主轴相对封闭。其高速运转时自然散热条滑和振动、噪声、惯量大等缺点，可实现主轴的高转速、件较差。电主轴内部有两个主要的热源It3]：电

8、动机损耗高精度、高效率、响应快、大功率要求[。发热和轴承摩擦发热。电机产生的热量主要通过主轴壳体进行散热，且有相当一部分会通过主轴传到轴承2高速电主轴关键技术上，加剧轴承的温升，影响其使用寿命，同时造成转轴2．1高速精密轴承技术热伸长，影响制造精度，从而影响主轴系统的可靠性。主轴轴承技术是电主轴系统的一项关键技术l6