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国内高速电主轴的应用与发展
发布者:admin 发布时间:2015/4/2 13:33:19 阅读:14

 我国高速电主轴的开发和生产已经近50年,国产电主轴已经大量装备在我国全自动轴承内表面磨床上。国内高档的高速加工中心主轴多为进口产品,我国开发生产的加工中心电主轴,已经小批量装备国产机床。

  机床主轴是机床的核心功能部件,传统机床主轴是通过中间的传动装置,如皮带、齿轮等带动主轴旋转而进行工作的。电主轴(图1)又称内装式电机主轴单元,其主要特征是电机置于主轴内部,通过驱动电源直接驱动主轴进行工作。由于电主轴将机床主轴的高精度与高速电机的电磁功能有机地结合在一起,省去复杂的中间传动环节,具有调速范围广、振动噪声小,便于控制,能实现准停、准速、准位等功能,不仅拥有极高的生产效率,而且能显著地提高零件的表面质量和加工精度。在机械制造业不断向高速、高精度、高智能化发展的今天,高速高精度电主轴已经得到了广泛的应用。
 高速电主轴(图2)起源于内表面磨削行业,在以内表面磨加工为主导的轴承和汽车零部件制造业得到了广泛的使用。多年来,国内有关工程技术人员一直在坚持不懈地努力攻克技术难关,先后开发出多代一系列用于内表面磨削的电主轴,转速从3000~240000r/min,功率从0.2kW~20kW。目前,国产电主轴已经大量装备了我国全自动轴承内表面磨床,使零件内表面磨削线速度由35M/S提升到75M/S,大大提高了生产效率,降低了产品成本,使我国成为普通轴承和汽车零部件的生产大国。近年来,随着油气润滑技术、恒温冷却和陶瓷球轴承等新技术的发展,为高速电主轴技术水平的提高创造了有利条件,新一代电主轴朝着具有更大的功率、更高的速度和更高的刚性的方向快速发展。
  随着我国制造业的快速发展,机床市场极为火爆。从2002年起,我国已连续3年保持了世界第一机床消费大国的地位,特别是数控机床,年增长率在30%以上。高速加工中心主轴作为数控机床的核心功能部件,也得到了长足的应用和发展。由于加工中心用电主轴(图3)涉及电主轴高速旋转、润滑技术、驱动控制、准停、准速、准位等机械与电气多方面技术,因此具有较大的技术难度,目前国内高档的高速加工中心主轴多为进口国外产品。我国也非常重视加工中心电主轴的发展,国家在“九五”和“十五”中,设立了科技攻关重点项目来开发研制加工中心用内装式电主轴。目前我国已开发生产了转速从3000-120000r/min,最高转速到24000r/min,最大扭矩达到200N·m的加工中心电主轴,已经小批量装备国产机床。现在,加工中心电主轴正向低速大扭矩等方向发展,使电主轴在能够实现较高转速的同时,满足低速段有尽可能大的输出扭矩;以满足在同一台机床上进行低速重切削和高速精加工的要求。另外向快速起、停方向发展,以缩短辅助时间,提高效率。
 
 

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