如何处理电主轴设计装配上的故障？

为了使电主轴具有良好的性能和使用寿命，电主轴的各个部件都必须经过精心的设计和制造。电主轴的定子是由高导磁率的优质硅钢片迭压而成，定子的内腔有一个穿孔嵌线槽。旋翼由旋翼核心、旋翼笼和旋轴三部分组成。同时，其尺寸精度和定位精度也直接影响到主轴的综合精度。一般轴承座直接设计在主轴箱内，为安装电机定子，必须至少开启一端。

高转速电机主轴的故障分类是大家关心的话题，那么电机主轴在运行中经常遇到哪些故障呢？本课题所要探讨的问题是：电气主轴的故障主要有以下几点：

1、主轴不能松刀

2、主轴的精确度下降

3、在主轴后部的内冷式旋转接头上漏水

4、主轴受冲击后精度损失或失效

5、主轴转矩打不到，伺服总报有故障

6、主轴检测工具夹松开的信号开关失效

7、主轴编码器坏了，一直报给伺服器故障

8、主轴上的编码器电缆，电源电缆有故障

9、主轴本身的温度过高

10、主轴漏油事故

在数控机床中，电主轴的运动控制一般采用变频调速的方法。现有常规变频调速与控制、矢量调速与控制、直接转矩控制三种控制方式。常规变频调速为标量调速，其调速控制特性为恒转矩调速，输出功率与转速成比例。常规变频控制系统动态性能差，低速控制性能差，输出功率稳定性差，且无C轴驱动功能。但是价格便宜，结构简单，一般用于磨床和普通高速铣床等。采用模拟直流电机控制的矢量控制技术，通过转子磁场定向，通过矢量变换实现驱动和控制，具有良好的动态性能。

此外，在高速电主轴的设计中，必须严格遵守结构对称性原则，电主轴禁止采用键联接和螺纹联接，而一般采用过盈联接，从而实现转矩传递。与螺纹连接或键连接相比，过盈连接具有以下优点：不会在主轴上产生弯曲和扭转应力，对主轴的旋转精度没有影响；易于保证主轴的动平衡。转子系统与转轴的过盈连接可分为两类，一类通过套筒实现，这种结构易于维护和拆卸；另一类无套筒，转子系统直接过盈连接在转轴上，这种连接安装后不能拆卸。

电动机定子通过一个冷却套固定在电主轴上。向量控制驱动器在起动时转矩值较大，再加上电主轴本身结构简单，惯性较小，所以起动后启动加速度较大，可实现瞬间达到极限速度。后者可实现位置和速度反馈，不仅具有较好的动态性能，而且还可实现C轴功能，而前者动态性能稍差，也不具备C轴功能，但价格较便宜。直转矩控制是继向量控制后发展起来的新型高性能交流调速技术，其控制思想新颖，系统结构简单，适用于高速电主轴的驱动，能较好地满足高速电主轴高转速、宽调速范围、高速瞬间准停的动态特性和静态特性的要求，已成为交流传动领域的研究热点。

当高速电主轴高速转动时，任何微小的不平衡质量都会导致电主轴产生巨大的高频振动。所以精密电主轴的动平衡精度要求为G1~G0.4级。为了达到这一动平衡水平，传统的动平衡方法，仅仅在装配前对主轴上的各部件分别进行动平衡，需要装配后进行整体动平衡，甚至需要设计专门的自动动平衡系统来实现主轴的在线动平衡。因内孔与转轴配合面之间存在较大的过盈量，故可采用冷收缩转轴，热膨胀转轴的方式将转子组装起来。带套筒联接拆卸时，需要在转子套筒预留的油孔内注入高压注油，迫使转子过盈套筒涨开，才能顺利拆卸下电机的转子。