高速电主轴对于数控机床模块化设计、简化机床结构、提高机床性能方面的作用。
(1)实现某些数控机床的特殊要求
有些数控机床,如并联运动机床、五面体加工中心、小孔和超小孔加工机床等,必须采用电主轴,方能满足完善的功能要求。
(2)改善机床性能,提高可靠性
采用电主轴结构的数控机床,由于结构简化,传动、连接环节减少,因此提高了机床的可靠性;技术成熟、功能完善、性能优良、质量可靠的电主轴功能部件使机床的性能更加完善,可靠性得以进一步提高。
电主轴在每次电源接通后,必须先完成各轴的返回参考点操作,然后再进入其他运行方式,以确保各轴坐标的正确性。
6、机床开始工作前要有预热,每次开机应低速运行3—5min,查看各部分运转是否正常。机床开机时应遵循先回零(有特殊要求除外)、手动、点动、自动的原则。机床运行应遵循先低速、中速、再高速的原则,其中低速、中速运行时间不得少于3 分钟。当确定无异常情况后,方可开始工作。
7、检查毛坯尺寸、形状有无缺陷,选择合理的安装零件方法,正确选用车削刀具,安装零件和刀具要保证准确牢固。
8、加工工件前,必须进行加工模拟或试运行,严格检查调整加工原点、刀具参数、加工参数、运动轨迹,并且要将工件清理干净,特别注意工件装夹时要夹牢,以免工件飞出造成事故,完成装夹后,要注意将扳手及其它调整工具取出拿开,机床电主轴,以免主轴旋转后甩出造成事故。
9、机床开动前,必须关好机床防护门。
电主轴单元凸出的问题是内藏式主电动机的发热。由于主电动机旁边就是主轴轴承,如果主电动机的散热问题解决不好,还会影响机床工作的可靠性。主要的解决方法是采用循环冷却结构,分外循环和内循环两种,冷却介质可以是水或油,使电动机与前后轴承都能得到充分冷却。
主轴轴承是电主轴的核心支承,也是电主轴的主要热源之一。当前高速电主轴,烟台电主轴,大多数采用角接触陶瓷球轴承。因为陶瓷球轴承具有以下特点:
①由于滚珠重量轻,离心力小,动摩擦力矩小。
②因温升引起的热膨胀小,高速电主轴,使轴承的预紧力稳定。
③弹性变形量小,刚度高,寿命长。
由于电主轴的运转速度高,进口电主轴,因此对主轴轴承的动态、热态性能有严格要求。合理的预紧力,良好而充分的润滑是保证主轴正常运转的必要条件。采用油雾润滑,雾化发生器进气压为0.25~0.3MPa,选用20#透平油,油滴速度控制在80~100滴/min。润滑油雾在充分润滑轴承的同时,还带走了大量的热量。前后轴承的润滑油分配是非常重要的问题,必须加以严格控制。进气口截面大于前后喷油口截面的总和,排气应顺畅,各喷油小孔的喷射角与轴线呈15o夹角,使油雾直接喷入轴承工作区。