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高速電主軸技術(shù)的現狀與發(fā)展趨勢
發(fā)布時(shí)間:2022-01-07   瀏覽:4717次

  高速電主軸對數控機床的發(fā)展以及金屬切削技術(shù)的影響對于數控機床模塊化設計、簡(jiǎn)化機床結構、提高機床性能方面的作用(1)簡(jiǎn)化結構,促進(jìn)機床結構模塊化

  電主軸可以根據用途、結構、性能參數等特征形成標準化、系列化產(chǎn)品,供主機選用,從而促進(jìn)機床結構模塊化。

  (2)降低機床成本,縮短機床研制周期

  一方面,標準化、系列化的電主軸產(chǎn)品易于形成規?;a(chǎn),實(shí)現功能部件的低成本制造;另一方面,采用電主軸后,機床結構的簡(jiǎn)單化和模塊化,也有利于降低機床成本。此外,還可以縮短機床研制周期,適應目前快速多變的市場(chǎng)趨勢。

  (3)改善機床性能,提高可靠性

  采用電主軸結構的數控機床,由于結構簡(jiǎn)化,傳動(dòng)、連接環(huán)節減少,因此提高了機床的可靠性;技術(shù)成熟、功能完善、性能優(yōu)良、質(zhì)量可靠的電主軸功能部件使機床的性能更加完善,可靠性得以進(jìn)一步提高。

  (4)實(shí)現某些數控機床的特殊要求

  有些數控機床,如并聯(lián)運動(dòng)機床、五面體加工中心、小孔和超小孔加工機床等,必須采用電主軸,方能滿(mǎn)足完善的功能要求。

  促進(jìn)了高速切削技術(shù)在機械加工領(lǐng)域的廣泛應用電主軸系由內裝式電機直接驅動(dòng),以滿(mǎn)足高速切削對機床“高速度、高精度、高可靠性及小振動(dòng)”的要求,與機床高速進(jìn)給系統、高速刀具系統一起組成高速切削所需要的必備條件。電主軸技術(shù)與電機變頻、閉環(huán)矢量控制、交流伺服控制等技術(shù)相結合,可以滿(mǎn)足車(chē)削、銑削、鏜削、鉆削、磨削等金屬切削加工的需要。采用高速加工技術(shù)可以解決機械產(chǎn)品制造中的諸多難題,取得特殊的加工精度和表面質(zhì)量,因此這項技術(shù)在各類(lèi)裝備制造業(yè)中得到越來(lái)越廣泛的應用,正在成為當今金切加工的主流技術(shù)。高精度、高轉速數控機床主軸單元是承載高速切削技術(shù)的主體之一,是高精度、數控機床的核心功能部件,是航空航天、汽車(chē)、船舶、精密模具、精密機械等尖端產(chǎn)品制造領(lǐng)域所需加工母機的核心部件。目前國內外電主軸技術(shù)的發(fā)展十分迅速,各生產(chǎn)廠(chǎng)商都在高可靠性、節能性、高精度、高加工效率、環(huán)保性、智能化等方面進(jìn)行持續的科技攻關(guān),以期形成自身的特色,占領(lǐng)電主軸技術(shù)發(fā)展的制高點(diǎn)。

  國外電主軸技術(shù)的發(fā)展趨勢

  國外電主軸***早用于內圓磨床,上世紀80年代,隨著(zhù)數控機床和高速切削技術(shù)的發(fā)展和需要,逐漸將電主軸技術(shù)應用于加工中心、數控銑床等數控機床,成為近年來(lái)機床技術(shù)所取得的重大成就之一。隨著(zhù)機床技術(shù)、高速切削技術(shù)的發(fā)展和實(shí)際應用的需要,對機床電主軸的性能也提出了越來(lái)越高的要求,目前國外從事高速數控機床電主軸研發(fā)與生產(chǎn)的企業(yè)主要有如下幾家:德國GMN、西門(mén)子、瑞士IBAG、美國Setco、意大利Omlet、Faemat、Gamfior、日本大隈等,其中尤以GMN、IBAG、Omlet、Setco、Gammfier等幾家的技術(shù)水平代表了這個(gè)領(lǐng)域的世界先進(jìn)水平。這些公司生產(chǎn)的電主軸較之國內生產(chǎn)的有以下幾個(gè)特點(diǎn):①功率大、轉速高。②采用高速、高剛度軸承。國外高速精密主軸上采用高速、高剛度軸承,主要有陶瓷軸承和液體動(dòng)靜***承,特殊場(chǎng)合采用空氣潤滑軸承和磁懸浮軸承。③精密加工與精密裝配工藝水平高。④配套控制系統水平高。這些控制系統包括轉子自動(dòng)平衡系統、軸承油氣潤滑與精密控制系統、定轉子冷卻溫度精密控制系統、主軸變形溫度補償精密控制系統等。并在此基礎之上,這些外國廠(chǎng)家如美國、日本、德國、意大利和瑞士等工業(yè)發(fā)達國家已生產(chǎn)了多種商品化高速機床。如瑞士米克朗公司,就是世界上的精密機床制造商。它生產(chǎn)的機床配備***高達60000r/min的高速電主軸,可以滿(mǎn)足不同的切削要求,所有的電主軸均裝有恒溫冷卻水套對主軸電機和軸承進(jìn)行冷卻,并通過(guò)高壓油霧對復合陶瓷軸承進(jìn)行潤滑。所有的電主軸均采用矢量控制技術(shù),可以在低轉速時(shí)輸出大扭矩。

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