高速电主轴的特点

　　高速电主轴是直接体现机床性能的关键部件。目前，数控机床大量采用内装变频电动机的电主轴部件。它是一种机电一体化的功能部件，其电动机转子与电主轴是一体的，无需任何机械连接。改变供电的频率，就可以实现高速电主轴调速。这种模块化、系列化的功能部件称为电主轴。通常由具有设计和制造高速、*、变频调速电主轴丰富经验的****公司提供，产品质量和供货容易获得保证。

　　高速电主轴它具有高转速、高精密、噪声低、低温升、体积小、安装方便等特点，是现代数控机床主要的关键部件。它与早年应用于内圆磨床的内装式电机主轴的区别是采用了变频调速技术,主轴有较大的驱动功率和转矩,并有一系列监控主轴振动、轴承温升等参数的传感器及其检测控制系统。因此电主轴及驱动系统是一种技术含量很高的机电一体化产品,涉及机械、电机、驱动与控制、支承、润滑、材料热处理及振动等诸多领域,是一套相对*、完整的智能型功能部件。

　　高速运转的电主轴的主轴形式是将主轴电机的定子、转子直接装入主轴组件的内部,即把高速电机置于精密主轴内部,电主轴的电机转子就是主轴,主轴的壳体就是电机的机座,实现了变频调速电机和主轴一体,电机直接驱动主轴,形成电主轴。电主轴取消了电机到主轴传动链中的齿轮、皮带等一切中间环节，动力源对主轴的直接传动，传动链长度为零，实现了机床主轴系统的“零传动”。

　　高速电主轴单元主要有高速电主轴，气动主轴和水动主轴。其中高速电主轴****为常见，高速电主轴单元是高速加工机场中****为关键的部件之一。目前大多数电主轴结构都是把加工主轴与电机转轴做成一体，以实现零传动。同时电机外壳带有冷却系统，高速电主轴主要有带冷却系统的壳体，定子、转子、轴承等部分组成，工作时通过改变电流的频率来实现增减速度。

　　加工中心自动换刀电主轴的基本出发点是在多种刀具参与的加工过程中，通过自动换刀，减少辅助加工时间。在高速加工中心上，由于切削速度的大幅度****，自动换刀装置和刀库的配置要考虑尽可能缩短换刀时间，从而和高速切削的机床相配合。

　　加工中心的换刀装置通常由刀库和刀具交换机构组成，常用的有机械手式和无机械手式等方式。刀库的形式和摆放位置也不一样。为了适合高速运动的需要，高速加工中心在结构上已和传统的加工中心不同，以刀具运动进给为主，减小运动件的质量已成为高速加工中心设计的主流。因此，设计换刀装置时，要充分考虑到高速机床的新结构特征。

　　在设置高速加工中心上的换刀装置时，时间并不是唯1的考虑因素。首先，应在换刀动作准确、可靠的基础上****换刀速度。特别是ATC是加工中心功能部件中故障率相对比较高的部分，这一点尤其重要：其次，要根据应用对象和性能价格比选配ATC。在换刀时间对生产过程影响大的应用场合，要尽可能****换刀速度。例如，在汽车等生产线上，换刀时间和换刀次数要计入零件生产节拍。而在另外一些地方，如模具型腔加工，换刀速度的选择就可以放宽一些。

　　适合于高速加工中心的快速自动换刀技术主要有以下几个方面：

　　在传统的自动换刀电主轴的基础上****动作速度，或采用动作速度更快的机构和驱动元件。例如，机械凸轮结构的换刀速度要大大高于液压和气动结构。

　　根据高速机床新的结构特点设计刀库和换刀装置的形式和位置。例如，传统的立式加工中心的刀库和换刀装置多装在立柱一侧：而高速加工中心则多为立柱移动的进给方式，为减轻运动件质量，刀库和换刀装置不宜再装在立柱上。

　　采用新方法进行刀具快速交换。不用刀库和机械手方式，而改用其它方式换刀。例如不用换刀，用换主轴的方法。

　　1、更*

　　空气主轴的轴承供给****高的径向和轴向旋转精度。因为没有机械触摸，磨损程度降到了低，然后保证精度一直坚持稳定。

　　因为制作构造的不一样，空气主轴旋转时的准确性是天然生成具有的。特别的制作技能****了这一准确性，可以供给****高的旋转和轴向精度。空气主轴的规划是，可以在轴向和径向一起获得小于0。1微米TIR的旋转准确性。因为旋转的转子和静态支持有些之间没有机械触摸，所以没有磨损发生，然后保证精度一直坚持稳定——制作商运用统计学加工操控的一个主要特性。

　　2、高速

　　空气主轴的轴承内部的低剪切力，可以在供给****高转速的一起，将动力丢失降到低，并使发生的热量十分小。转速可以超越300，000转/分钟。空气主轴的轴承阻力较低，答应较高的速度，并能一起坚持较低的振荡水平。冲突对空气轴承旋转的阻止十分小，而且，因而使得动力丢失和热量发生也十分小。这使得转子可以以****高的表面速度运转。有些主轴中，较高的旋转速度会导致轴承硬度的添加——由空气动力学和反转加劲的特色导致的。

　　3、添加刀具寿数

　　运用空气主轴意味着可以大大延伸刀具的寿数。

　　较低的振荡和较高的旋转精度，意味着钻头、刀具和钻探东西都会有更长的寿数——降低了养护和运转本钱。特别在PCB钻孔职业中，目前运用的钻针直径更小至50微米，只有空气主轴才能以所需的速度运转，以保证刀具的寿数到达要求。