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2023-05-10 09:08:50
電主軸的電動機均采用交流異步感應電動機,由于是用在高速加工機床上,啟動時要從靜止迅速升速至每分鐘數(shù)萬轉(zhuǎn)乃至數(shù)十萬轉(zhuǎn),啟動轉(zhuǎn)矩大永磁電主軸安裝,因而啟動電流要超出普通電機額定電流5~7倍永磁電主軸。其驅(qū)動方式有變頻器驅(qū)動和矢量控制驅(qū)動器驅(qū)動兩種。變頻器的驅(qū)動控制特性為恒轉(zhuǎn)矩驅(qū)動,輸出功率與轉(zhuǎn)矩成正比。機床新的變頻器采用先進的晶體管技術,可實現(xiàn)主軸的無級變速。機床矢量控制驅(qū)動器的驅(qū)動控制為在低速端為恒轉(zhuǎn)矩驅(qū)動,在中、高速端為恒功率驅(qū)動
電主軸給機床行業(yè)帶了什么?
1.簡化結構,促進機床結構模塊化
電主軸可以根據(jù)用途、結構、性能參數(shù)等特征形成標準化、系列化產(chǎn)品,供主機選用,從而促進機床結構模塊化。
2.降低機床成本永磁同步電主軸,縮短機床研制周期
一方面,標準化、系列化的電主軸產(chǎn)品易于形成化、規(guī)模化生產(chǎn),還可以縮短機床研制周期,適應目前快速多變的市場趨勢。
3.改善機床性能,提高可靠性
采用電主軸結構的數(shù)控機床,由于結構簡化,傳動、連接環(huán)節(jié)減少,因此提高了機床的可靠性;技術成熟、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永磁電主軸廠家,可靠性得以進一步提高。
電主軸所交融的技能:
高速軸承技能:電主軸一般選用復合陶瓷軸承,耐磨耐熱,壽數(shù)是傳統(tǒng)軸承的幾倍;有時也選用電磁懸浮軸承或靜圧軸承,內(nèi)外圈不接觸,理論上壽數(shù)無次數(shù);
高速電機技能:電主軸是電動機與主軸交融在一起的產(chǎn)品,電動機的轉(zhuǎn)子即為主軸的旋轉(zhuǎn)部分,理論上能夠把電主軸看作一臺高速電動機。關鍵技能是高速度下的動平衡;
電主軸的性能及優(yōu)點:
1、工件表面光潔度大大提高。電機具有的轉(zhuǎn)速硬特性,在負載波動情況下具有較高的轉(zhuǎn)速穩(wěn)定性,使工件表面光潔度得以明顯提高。
2、傳動誤差小。機床主傳動鏈長度為零,電機對主軸實現(xiàn)直接驅(qū)動,無任何傳動誤差,主軸振動明顯變小,工件表面光潔度得以明顯提高。
3、主軸變形小。電機轉(zhuǎn)子為稀土永磁結構,無勵磁電流,轉(zhuǎn)子發(fā)熱小,主軸軸向穩(wěn)定性好;工件加工精度高。
4、功率、扭矩大。電機為稀土永磁同步電機,具有極高的功率密度和轉(zhuǎn)矩密度。與異步電機相比,在同體積下,該電機的功率、轉(zhuǎn)矩可大一個等級;就是在同功率下,由于轉(zhuǎn)子無需勵磁電流,其轉(zhuǎn)矩也明顯大。
電主軸的性能及優(yōu)點:
后置直驅(qū)結構設計、功率配置靈活。電機處于主軸后端,電機的功率與主軸粗細和長短可任意搭配,構成極其靈活,可滿足各種主軸徑向空間限制場合的應用。
調(diào)速范圍寬。電機可以實現(xiàn)極寬的調(diào)速范圍,零速到高轉(zhuǎn)速之間均可實現(xiàn)無級調(diào)速;該電機的恒功率比為1:1.25。
生產(chǎn)率高。電機具有的低速硬特性,可進行剛性攻絲,在軸承剛性和刀具硬度許可下,可進行硬金屬、低速大吃刀量切削,高速小吃刀量精密切削,生產(chǎn)效率極大提高。
伺服性強。配合驅(qū)動器,可以實現(xiàn)數(shù)字式伺服主軸的所有功能。
節(jié)能。同等功率條件下,節(jié)能效果比異步主軸電機高20%~50%,功率越大節(jié)能效果越顯著。
應用寬。產(chǎn)品由于增加了低速特性,工作轉(zhuǎn)速范圍明顯提高,并可實現(xiàn)系列化,不僅新設備可以裝備,更適合舊磨床改造,從500W到150kW均可采用這種結構,其應用范圍大大變寬。
在設計高速數(shù)控銑床的時候,需要啟動冷卻系統(tǒng)對主軸進行降溫。主軸內(nèi)部安裝有三個軸承,即前端軸承、中間軸承和后端軸承,主軸的運轉(zhuǎn)速度不同,功率不同,將溫度傳感器安裝在軸承附近,就可以對主軸軸承的溫度實時監(jiān)測。溫度傳感器采集信號的時候需要發(fā)揮可編程邏輯控制器的輸入模塊作用,不同類型的傳感器,將信號劃分為 4 ~20mA。在設計機床控制程序的時候,需要按照傳感器信號將溫度計算出來,標定好。實施軸承升溫保護的時候,還需要在程序中將門檻限制值設置好,保護好軸承。
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