文档介绍:电机主轴结构的基本构成
传统数控机床主轴驱动通常有三种方式:电机经过有限级齿轮传动驱动主轴的方式,电机 经过同步带传动驱动主轴的方式,电机直接驱动主轴的方式。它们分别适用于大、中、小转 矩的场合。
这几种传动方式如果用于高速场合,会出现电机主轴结构的基本构成
传统数控机床主轴驱动通常有三种方式:电机经过有限级齿轮传动驱动主轴的方式,电机 经过同步带传动驱动主轴的方式,电机直接驱动主轴的方式。它们分别适用于大、中、小转 矩的场合。
这几种传动方式如果用于高速场合,会出现皮带打滑,振动和噪声加大,转动惯量大的 缺点,从而影响零件的表面加工质量。
所谓电主轴结构就是将电机的转子直接作为机床的主轴,主轴单元的壳体就是电机座, 并配合其他安全保障措施,实现电机与机床主轴的一体化。电主轴结构的基本构成如图1 所示,它通常由电主轴单元、轴承及其润滑单元、主轴冷却单元以及动平衡单元组成。
主轴电气
驱动模块
电源 无外壳 主轴
接口主轴电动机箱体
电动机
反馈
轴承
冷却
装置
主轴
轴承
图1电主轴结构的基本构成
图2为内装式电主轴结构。电动机的转子与机床的主轴间是靠过盈套筒的过盈配合实现 扭矩传递的,其过盈量是按所传递扭矩的大小计算出来的。在主轴上取消了一切形式的键连 接和螺纹连接,便于使主轴运转部分达到精确的动平衡。由于转子内孔与主轴配合面之间有
很大的过盈量,因此,在装配时必须先在油浴中将转子加热到200°C左右,然后迅速进行热 压装配。电动机的定子通过一个冷却套固装在电主轴的壳体中。电主轴的过盈套筒直径在 33〜250mm之间有十几个规格,最高转速可达180000r/min,功率可达70kW。
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(a)电动机置于主轴前后两辆承之间;(b)电动机置于后轴承之后
图2内装式电主轴结构
根据电动机和主轴轴承相对位置的不同,电主轴的布局有两种方式:
电动机置于主轴前后两轴承之间(如图2 (a)所示)。此种布局的优点是:电主 轴单元的轴向尺寸较小,主轴刚度高、出力大,适用于大中型加工中心。大多数加工中心采 用此种结构的布局方式。
电动机置于后轴承之后(如图2 (b)所示)。此时主轴箱与电动机作轴向同轴布 置(也可用联轴节)。其优点是:前端的径向尺寸可减小,电动机的散热条件较好