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电主轴高速旋转散热问题

作者:德润轴承浏览次数: 日期:2016年11月11日 08:47
   电主轴高速旋转散热问题
 
   电主轴的轴承在高速旋转时会产生大量的热量而引起主轴温度的升高,而安装在电主轴端部的切削刀具在高速切削时也会产生大量的热量,因此对于运作过程中电主轴的散热问题引起广泛关注,小编认为必须在电主轴结构设计时考虑散热问题。
电主轴的轴承 机床轴承
 
    电主轴电机在高速运转的过程中,内部产生功率损耗(包括机械损耗、电损耗等),从而使电机发热。由于电主轴电机装在主轴单元壳体内,所以主轴电机不能直接采用风扇散热,自然散热条件也比较差。调查结果表明,电动机在高速旋转时,电动机转子的工作温度达140~160℃,定子的温度也在45~85℃。电动机产生的热量会直接传递给主轴,引起主轴热变形而产生加工误差。
 
     电主轴冷却回路的目的是保持主轴温度恒定,且其温度与主轴转速无关,因而可以避免主轴前端伸长并且保护主轴轴承,从而保证主轴的精度不受电动机发热的影响;电动机冷却回路主要在于电机定子的冷却,只要将定子的温度控制在较低的范围之内,就能将电机的温度加以控制。其冷却方式是对电机定子采用外循环水式冷却液实行强制冷却,加强电动机对外部的散热能力,使主轴部件的壳体保持室温状态;刀具冷却是选用件,可以任意选用外部冷却或者内孔冷却,或者内外同时冷却。采用通过刀具内孔冷却时,冷却液在高压下通过旋转分配器中间的孔道,打开单向阀,从刀柄(包括刀具)的中间孔中喷出。
采取散热措施是非常有必要的,因为温度过高的话,就会直接影响到电主轴的正常工作,所以大家在电主轴运用过程中,一定要关注电主轴的温度情况,发现散热不好且无法施行降温措施,最好及时将问题反馈给厂家,由专业技术人员为您解决。
 
   高速轴承技术:电主轴通常采用复合陶瓷轴承,耐磨耐热,寿命是传统轴承的几倍;有时也采用电磁悬浮轴承,或静压轴承,内外圈不接触,理论上寿命无限长。 高速电机技术:电主轴是电机与主轴融合在一起的产物,电机的转子即为主轴的旋转部分,理论上可以把电主轴看作一台高速电机,其关键技术是高速度下的动平衡。 润滑:电主轴的润滑一般采用定时定量油气润滑;也可以采用脂润滑,但相应的速度要打折扣。 所谓定时,就是每隔一定的时间间隔注一次油,所谓定量,就是通过一个叫做定量阀的器件,精确地控制每次润滑油的注油量。 
 
   而油气润滑,指的是润滑油在压缩空气的携带下,被吹入陶瓷轴承。油量控制很重要,太少,起不到润滑作用;太多,在轴承高速旋转时会因油的阻力而发热。 
为了尽快给高速运行的电主轴散热,通常对电主轴的外壁通以循环冷却剂,冷却装置的作用是保持冷却剂的温度。 内置脉冲编码器:为了实现自动换刀以及刚性攻丝,电主轴内置一脉冲编码器,以实现准确的相位控制以及与进给的配合。 自动换刀装置:为了适用于加工中心,电主轴配备了能进行自动换刀的装置,包括碟形簧、拉刀油缸。 高速刀具的装卡方式:广为熟悉的BT、ISO刀具,已被实践证明不适合于高速加工。这种情况下出现了HSK、SKI等高速刀柄。 

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