高速主軸單元主要包括高速電主軸,氣動主軸和液力主軸。其中,高速電主軸是常見的,而高速電主軸單元是高速加工機場中關鍵的組件之一。目前,大多數電主軸結構是將加工主軸和電機軸集成在一起以實現零傳動。同時,馬達殼體設有冷卻系統。高速電主軸主要由具有冷卻系統的殼體,定子,轉子和軸承組成。通過在操作期間改變電流的頻率來增加或減小電流的速度。由于高速電主軸需要實現高速運行,因此以下零件的質量直接影響高速電主軸的性能。
(1)旋轉軸是高速電主軸的主要旋轉體,他的制造精度直接影響電主軸的終精度。成品旋轉軸的形狀和位置公差的精度非常高,當旋轉軸高速運行時,由偏心質量引起的振動會嚴重影響其動態性能,因此必須嚴格平衡旋轉軸。還應測試安裝在旋轉軸上的某些零件與旋轉軸之間的動態平衡。
(2)高速電主軸的核心支撐部分是高速精密軸承,由于電主軸的轉速取決于軸承的功能,尺寸,布置和潤滑方法,因此這種軸承必須具有高速性能好,動載能力高,潤滑性能好和低潤滑的優點。發熱。近年來,已經開發了動靜軸承,陶瓷軸承和磁軸承。動,靜壓軸承具有較高的剛度和阻尼,可以大大提高加工效率,加工質量,延長刀具壽命,降低加工成本;這個生命是半無限的磁懸浮主軸具有良好的高速性能,高精度,易于診斷和在線監控的特點。但是,由于電磁測量和控制系統的復雜性,這種主軸非常昂貴,并且長期以來一直保持很高的價格,到目前為止尚未得到廣泛使用。目前,市場上使用的是陶瓷軸承。一般角接觸陶瓷軸承的內圈和外圈是鋼圈,滾動元件是陶瓷材料。陶瓷具有密度低,剛性好和熱膨脹系數低的優點。理論計算,接觸疲勞試驗和壓碎試驗表明,混合陶瓷軸承的個失效是鋼圈而不是陶瓷球。由于前三個軸承的理論壽命是無限的,特別是磁懸浮軸承還具有自動調整偏心率等優點。在未來的超高速機床市場,隨著技術的發展,磁懸浮軸承應該是發展的方向。在一般的高速加工機床中,混合陶瓷軸承或純陶瓷軸承也將具有廣泛的應用范圍。
(3)潤滑系統的良好使用對高速電主軸的性能有重要影響。典型的潤滑方法是使用油霧潤滑或油氣混合潤滑。前者主要是通過霧化潤滑油來潤滑軸承,潤滑油無法再利用,空氣污染更加嚴重。后者使用高壓空氣將潤滑油直接吹入軸承,這在潤滑的同時也起到散熱的作用。