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解讀精密電主軸的合理預緊力控制
發布時間:2019-08-15   點擊次數:163次
   解讀精密電主軸的合理預緊力控制
  精密電主軸結構就是將電機的轉子直接作為機床的主軸,主軸單元的殼體就是電機座,并配合其他安全保障措施,實現電機與機床主軸的一體化。電主軸結構的基本構成通常由電主軸單元、軸承及其潤滑單元、主軸冷卻單元以及動平衡單元組成。
  精密電主軸的合理預緊力控制:
  為提高精密電主軸的剛度,抑制振動及高速回轉時滾珠公轉和自轉的滑動,提高軸的回轉精度等,在主軸上使用的滾動軸承均需預緊。預緊的方式主要有恒位置預緊和恒力預緊。
  恒位置預緊是將軸承內外圈在軸向固定,以初始預緊量確定其相對位置,運轉過程中預緊量不能自動調節。隨著轉速的提高,軸承滾子發熱膨脹、內外圈溫差增大、滾子受離心力及軸承座的變形等因素影響,使軸承預緊力急劇增加,這是高速主軸軸承破壞的主要原因。但這種預緊方式具有較高的剛性,如果采用陶瓷球軸承,并適當潤滑和冷卻,在dn值小于2.0×106的高速電主軸單元中仍廣泛應用。
  恒力預緊是一種利用彈簧或者液壓系統對軸承實現預緊的方式。在高速運轉中,彈簧或液壓系統能吸收引起軸承預緊力增加的過盈量,以保持軸承預緊力不變,這對超高速主軸特別有利。但在低速重切削條件下,由于預緊結構的變形會影響主軸的剛性,所以恒力預緊一般用在超高速、載荷較輕的磨床主軸或者輕型超高速切削機床主軸上。
  在超高速加工中心主軸單元中,為了克服上述兩種預緊方式的缺點,使精密電主軸單元既能適應低速重載加工,又能適應超高速運轉,開發出可進行預緊力切換的預緊機構。在低速重切削時,軸承在恒位置預緊下工作;當高速輕切削時,系統可自動切換成恒力預緊方式,以防止預緊力增大,使軸承的高速性能得到發揮。

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