高速切削机床的主轴系统 2004年9月
概述 提高生产效率 高速切削的优点 高速切削对机床的要求 高速切削机床的零传动理论
意大利FIDIA公司高速铣削中心 40000r/min EURO2000高速立式龙门加工中心 18000r/min SIGMA立 式 加 工 中 心 12000r/min 北京机电院研制的VS1250机床 15000r/min (西门子840D系统 ) 另外,美国Cincinnati公司生产的SuperMach大型高速加工中心的主轴转速为60000r/min;瑞士Mikron公司的高速数控镗铣床,主轴转速为42000r/min。
高速主轴系统 世界上著名的电主轴生产厂家: 瑞士:Fisher公司,IBAG公司,Step-up公司 德国:GMN公司,FAG公司 美国:Precise公司 意大利:Gamfior公司,Foemat公司 日本:NSK公司,Koyo公司 瑞典:SKF公司
电主轴,主轴单元 Electrospindle, Motor Spindle, Motorized Spindle, High Frequency spindle, Direct Drive Spindle 适合小孔钻削
高速主轴系统构成 1、主轴电动机 2、支撑轴承 3、润滑系统 4、冷却系统 5、预紧系统 6、电气驱动
瑞士IBAG高速主轴系统
主轴装置
电主轴结构 动平衡点 球轴承 电机 锥形盘弹簧 液压力 卡盘 夹紧装置 加紧轴 主轴装置
无外壳主轴电动机 动平衡点 转子 定子
电主轴支撑轴承 1、滚动轴承(80m/s) 2、流体静压轴承 3、磁悬浮轴承(200m/s) 角接触陶瓷球轴承 滚动轴承电主轴
流体静压轴承电主轴 洛阳轴承研究所的气静压电主轴 瑞士IBGA公司的水介质静压电主轴
磁悬浮轴承电主轴 松刀用液压装置 磁悬浮轴承 高频电动机 HSK-E刀柄 水套冷却 磁悬浮轴承 瑞士IBGA公司的磁悬浮电主轴
滚动轴承润滑系统 1、油脂润滑 2、油-气润滑 油-气润滑系统原理图
滚动轴承润滑系统 油-气润滑装置
滚动轴承润滑系统 滚动轴承的润滑
电主轴的发热及冷却系统 有限元法计算的温度 Z X Y 整体图 截面图
电主轴的发热及冷却
电主轴的发热及冷却 供油端 出油端 油冷却方式
电主轴的发热及冷却 油-水冷却系统
预紧力的调整
预紧力的调整 有限元法计算的由温升引起的变形 主轴前端中心的变形 整体图 截面图 X方向:-1.6mm Y方向: 0.7mm Z X Y Z X Y 整体图 截面图 Z方向:-188mm Y方向: 0.7mm X方向:-1.6mm 主轴前端中心的变形
预紧力的调整
预紧力的调整 预紧力可调装置原理图
预紧力的调整 液压腔 B 液压腔 A 产生滑动的液压驱动 固定轴承 预载可调轴承
电主轴的电气驱动 交流异步电机 1、普通变频器驱动 2、矢量控制器驱动 永磁同步交流电机 矢量控制器驱动
思考: 1、高速电主轴系统有什么主要特点? 2、如何提高电主轴系统的精度和使用寿命?