高速電主軸的兩種冷卻方式
對于電主軸的整體冷卻,通常有液體冷卻和空氣強制冷卻兩種方式。
(1)液體冷卻是指在電主軸的內部設計冷卻水循環,在外部配備相應的冷卻機,使冷卻液體在主軸內部循環帶走內部熱量。這種冷卻方式的優點設計簡單可靠,冷卻效果較為明顯,缺點是對主軸軸芯的冷卻效果比較差,冷卻機的成本比較高。
(2)空氣強制冷卻是指在電主軸的殼體與電機定子之間設計一個強制對流的通道,電機的發熱量通過熱傳導進入到強制對流區,把熱量帶入空氣中,實現電主軸的恒溫工作??諝鈴娭评鋮s具有無污染的特點。如果使用靜壓氣體軸承,可以利用靜壓氣體軸承的氣體在主軸內部循環帶走一部分電機的熱量。
電主軸的油氣光滑設備就是使油跟從氣體的活動而往前運動。氣體在運動過程中,會帶動附著在管壁上面的少數油滴進入到兩頭的傳動軸承,噴灑到沖突面上的是帶有油滴的油氣混合體。
這種光滑設備不只經濟、環保、快速、,更重要的是油滴適中,不會造成因油量過多軸承無法散熱,也不會造成因油量過多,軸承在高速旋轉過程中發生背壓,避免了電主軸負載添加,更不會發生竄動現象。
組裝床頭箱:由于電主軸裝配后拆裝非常困難,為進一步測試主軸預緊力是否合理,主軸前后軸承溫升是否過高,在不安裝轉子定子的情況下組裝床頭箱,進行運車試驗。為防止泄漏,將前后水套安裝前后法蘭盤上,分別將前、后水套組件通入15bar壓力冷卻水,進行2小時試漏。
主軸組件動平衡:電主軸為高速主軸,主軸運動部分微小不平衡量,都會引起巨大的離心力,造成機床的振動,影響件工精度和表面質量,降低機床壽命,因此電主軸裝配時必須控制好主軸組件的不平衡量。
安裝定子:1MR310F-A12定子,是將冷卻套安裝一起供貨,冷卻套與箱體之間是間隙配合,為保證定子安裝時順利滑入箱體,且不漏水,加工時將必須嚴格控制冷卻套與箱體之間是間隙在0.02~0.04之間。
電主軸的國產化問題,不僅是們關心的問題,同時也受到了行業協會的高度重視。雖然根據國內各主軸開發單位估計,按目前生產能力發展速度,到2005年我國只能開發出2000臺套電主軸單元。但機床工具工業協會根據國內數控機床之需求,對各功能部件生產主導單位提出強化發展要求:電主軸要求到2005年用于數控機床的電主軸單元總產量達到3000臺套,到2010年達到10000臺套。他們表示將合理組織人力、物力、財力,開發出既多又好的功能部件。