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精密電主軸技術在機床數控改造中的應用
發布時間:2019-05-13   點擊次數:272次
   精密電主軸技術在機床數控改造中的應用
  精密電主軸的電動機部分由產生旋轉磁場的定子繞組和把電能轉換成機械能的轉子組成。電主軸定子和轉子之間的空隙是形成功率輸出有效部分的主要部位。電主軸持續工作功率主要取決于電動機的機械效率和冷卻效果,其機械效率的大小取決于軸承中徑Dm和主軸轉速n。電主軸工作過程中,會產生振動、軸承發熱、降低精度和壽命等問題。
  國內現有的數控車床均為主電機通過皮帶和齒輪的傳動裝置帶動車床主軸工作,橫向滾珠絲桿設置在車床前側,床身導軌跨距小,這種結構不僅給機床帶來噪音、振動和損失,還直接影響機床精度,并使機床鞍單邊受力,影響橫向進給的平衡,床面窄、剛性差、振動噪音大。將電主軸技術應用到車床數控化改造,主要是對其橫向進給傳動系統和縱向進給傳動系統進行改造。通過由電機的轉子套裝在車床主軸上,由電機的轉子直接驅動車床主軸,改變了原來主電機通過輸送帶和齒輪傳動裝置帶動主軸工作的結構形式,大大提高了主軸運轉平穩和車床加工精度,減小了功率損失和振動。
  精密電主軸的轉矩指標有最大轉矩和額定轉矩,最大轉矩表示電主軸的過載能力,額定轉矩表示負載能力。當電主軸所承擔的轉矩超過最大轉矩時,電主軸轉速會發生陡降或停轉,電主軸的最大轉矩一般為額定轉矩的2倍左右,設計具有電主軸結構的數控機床所選用的電主軸最大功率為額定功率的1.5倍。電主軸的功率、轉矩和轉速的關系式:
  M=975P×9.8;
  轉矩電主軸,功率和轉速成正比。對于恒功率電主軸,轉矩與轉速成反比。
  通過研究車床的特點和電主軸技術,將電主軸技術引入到機床數控化改造,實現了主電動機的原動力變成可供主軸上刀具切削加工的切削力矩和切削速度。車床數控化的目標就是要簡化傳動裝置,提高機床加工精度。該技術具有明顯的技術和經濟效益,有廣泛的應用前景。

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