电主轴常见知识

电主轴是数控机床领域中出现的一种新技能，它融合了机床主轴和电机主轴，与直线电机技术、高速切削刀具技术相结合，使高速加工进入了一个新时代。电气主轴包括电气主轴及其附件，其中包括电气主轴，高频变频装置，油雾化器，冷却装置，内置编码器，换刀装置等。电机转子直接作为机床主轴，主轴单元的外壳即为电机机座，并配合其它部件完成电机和机床主轴的集成。

随著电传动技术(变频调速技术，电机矢量操纵技术等)的迅速发展和不断完善，高速数控机床主传动系统的机械结构已经大大简化，基本取消了带轮传动和齿轮传动。通过采用内装式电机直接驱动机床主轴，使机床主传动链长缩短为零，实现了机床零传动。这一“主轴单元”主轴电机与机床主轴"合二为一"的传动结构方法，使得机床的传动系统和整体结构相对独立，也称为“电主轴”(ElectricSpindle,MotorSpindle)。因为当时电机主轴主要选用交流高频电机，所以又称“高频主轴”(HighFrequencySpindle)。因为不存在中间传动环节，所以有时被称为“直接传动的主轴”(DirectDriveSpindle)。

电轴的结构。

电气主轴由无壳电机、主轴、轴承、电气主轴壳、传动模块及冷却装置等组成。电动机转子选择压配方式与主轴成一体，主轴由前后轴承支撑。通过冷却套将电机定子固定在主轴单元的外壳内。其变速控制由主轴传动模块控制，主轴单元内的温升受冷却装置的限制。轴尾安装有速度测量、角度位移测量传感器，设备刀具采用前端内锥孔和端面。

电轴冷却法

电轴是由电机组成的一个整体，其运行速度很高，会产生大量的热量，造成电主轴的温度升高，使电主轴的热状态和动态特性变差，从而影响电主轴的正常工作。所以，一定要采用一定的方法来操纵电轴的温度，使它恒定在所需值之内。机械设备通常采用强制循环油冷却的方法来冷却电主轴的定子和主轴轴承，即将经过油冷而设备冷却的油强制循环到主轴的定子外部和主轴轴承外部，带走主轴高速旋转产生的热量。此外，机床为降低主轴轴承发热，还必须使主轴轴承合理光滑。

电气主轴传动

电气主轴电动机均选用交流异步感应电动机，所以用在高速加工机床上，发动时要从静止到快速升降，每分钟数万转甚至数十万转，启动时的转矩较大，因此启动电流要超过普通电机的额定电流5~7倍。它的驱动方式有变频器驱动和矢量操纵驱动两种。变换器的驱动操作特性是恒扭矩驱动，其输出功率正比于扭矩。机器最新变频器选用先进的晶体管技术，能完成主轴的无级变速。机械矢量操纵驱动器的驱动操纵是以恒转矩驱动为低速，以恒功率为中速和高速。