高速電主軸技術(shù)

　　電主軸是最近幾年在數(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)，它與直線電機(jī)技術(shù)、高速刀具技術(shù)一起，將會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、油霧潤滑器、冷卻裝置、內(nèi)置編碼器、換刀裝置等。

　　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，或靜壓軸承，內(nèi)外圈不接觸，理論上壽命無限長。

　　高速電機(jī)技術(shù)：電主軸是電機(jī)與主軸融合在一起的產(chǎn)物，電機(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高速電機(jī)，其關(guān)鍵技術(shù)是高速度下的動平衡。潤滑：電主軸的潤滑一般采用定時(shí)定量油氣潤滑;也可以采用脂潤滑，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，就是通過一個(gè)叫做定量閥的器件，精確地控制每次潤滑油的注油量。

　　而油氣潤滑，指的是潤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，起不到潤滑作用;太多，在軸承高速旋轉(zhuǎn)時(shí)會因油的阻力而發(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)自動換刀以及剛性攻絲，電主軸內(nèi)置一脈沖編碼器，以實(shí)現(xiàn)準(zhǔn)確的相位控制以及與進(jìn)給的配合。

　　自動換刀裝置：為了適用于加工中心，電主軸配備了能進(jìn)行自動換刀的裝置，包括碟形簧、拉刀油缸。

　　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等高速刀柄。

　　高頻變頻裝置：要實(shí)現(xiàn)電主軸每分鐘幾萬甚至十幾萬轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)速，必須用高頻變頻裝置來驅(qū)動電主軸的內(nèi)置高速電機(jī)，變頻器的輸出頻率甚至需要達(dá)到幾千Hz。

　　瑞士IBAG公司在電主軸行業(yè)技術(shù)領(lǐng)先，公司成立于1941年，生產(chǎn)慢慢主軸已經(jīng)有30年的歷史了�，F(xiàn)在就以這個(gè)公司的產(chǎn)品為例，讓大家了解一下電主軸的最新技術(shù)與發(fā)展趨勢。

　　電主軸最早是用在磨床上，后來才發(fā)展到加工中心。瑞士強(qiáng)大的精密機(jī)械工業(yè)(例如的表工業(yè))不斷提出要求，早在20年前高速切削就在瑞士變是越來直流行，使電主軸的功率和品質(zhì)都不斷得到提高。IBAG公司提供幾乎任何轉(zhuǎn)速、扭矩、功率、尺寸的電主軸，產(chǎn)品范圍很寬，其電主軸最大轉(zhuǎn)速可達(dá)140000r/min，直徑范圍33~300mm，功率范圍125W~80kW，扭矩范圍0.02~300Nm。用戶可能提出自己希望的功率、扭矩曲線，還可以為用戶做特殊的機(jī)械結(jié)構(gòu)。

　　IBAG電主軸特色

　　IBAG提供全套的電主軸系統(tǒng)，包括：電主軸、矢量變頻驅(qū)動、油氣潤滑裝置、冷卻裝置、管路、電纜、刀具等。

　　IBAG電主軸產(chǎn)品種為非常齊全，共有15類60幾個(gè)型號的電主軸產(chǎn)品。無論用戶要求的是高速度、大扭矩還是大功率，IBAG的產(chǎn)品總有一款能滿足您的要求。目前為止，IBAG電主軸的最高速度是140000r/min，最大額定扭矩是300Nm，最大功率80kW。

　　軸承：IBAG電主軸采用復(fù)合陶瓷軸承、靜壓軸承，及電磁軸承，根據(jù)用戶要求，也可以采用鋼軸承。可以通過液壓壓力來改變軸承的預(yù)緊力，以適應(yīng)不同的切削狀態(tài)。

　　潤滑：IBAG軸承的潤滑方式有油氣潤滑和脂潤滑兩種方式，用戶可以任選其一。IBAG的直接潤滑技術(shù)，讓潤滑油通過軸承外圈上的小孔直接達(dá)到滾珠，這種潤滑方式可以使相同規(guī)格的軸承工作在更高的極限轉(zhuǎn)速，而且消耗的潤滑油量更少。

　　氣封：電主軸的前端采用氣封，保證灰塵、冷卻液等不進(jìn)入主軸軸承。主軸軸向尺寸動態(tài)補(bǔ)償：在位置精度要求極高的情況下，IBAG可以在電主軸上提供一檢測元件來檢測電主軸的同向尺寸變化，尺寸的變化量被轉(zhuǎn)化1V/10μm的模擬信號，送到數(shù)控系統(tǒng)進(jìn)行動態(tài)的尺寸閉環(huán)補(bǔ)償。

　　刀機(jī)接口：IBAG提供HSK、SKI、CAPTO、BT刀具接口，用戶可以任選一種。主軸中心冷卻：IBAG提供主軸中心冷卻選項(xiàng)，30000r/min之內(nèi)都可以采用刀具內(nèi)冷，冷卻液壓力可達(dá)80bar(8MPa)。

　　抓刀方式：IBAG電主軸采用液壓抓刀，采用機(jī)床本身的液壓系統(tǒng)即可;若機(jī)床沒有液壓系統(tǒng)，IBAG提供的氣液轉(zhuǎn)換裝置可以將壓縮空氣的壓力轉(zhuǎn)換為液壓壓力送到主軸。

　　與數(shù)控系統(tǒng)的接口：IBAG電主軸系統(tǒng)既提供數(shù)字接口，也提供模擬接口，與任何數(shù)控系統(tǒng)匹配都沒有問題。內(nèi)置編碼器輸出正弦脈沖。

　　主軸驅(qū)動：IBAG提供性能優(yōu)異的主軸矢量驅(qū)動裝置，但考慮用戶的方便，也可選擇Siemens，F(xiàn)anuc，Indramat或是其它品牌的主軸驅(qū)動裝置。

　　現(xiàn)在的機(jī)械加工工藝要求的主軸轉(zhuǎn)速越來越高，高轉(zhuǎn)速也越來越成為衡量一個(gè)產(chǎn)品水平的標(biāo)志，成為商家競爭的焦點(diǎn)，誰先采用了更高轉(zhuǎn)速的主軸，誰便在激烈的競爭中擁有了一張硬牌。趨勢就是：以專業(yè)廠家生產(chǎn)的高質(zhì)量的電主軸取代各機(jī)床廠家自己生產(chǎn)的傳統(tǒng)主軸，電主軸將會像直線導(dǎo)軌一樣成為機(jī)床標(biāo)準(zhǔn)部件。我國濟(jì)南二機(jī)床集團(tuán)有限公司、常州多棱數(shù)控機(jī)床股份有限公司、寧江機(jī)床(集團(tuán))股份有限公司、秦川機(jī)床集團(tuán)有限公司、東風(fēng)設(shè)備制造廠、湖南大學(xué)海捷制造公司、東莞科挺自動化公司、昆山G01模具工具制造公司等都已在其產(chǎn)品上采用了IBAG公司的電主軸。