高速切削机床的主轴系统 2004年9月.

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1 高速切削机床的主轴系统 2004年9月

2 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

3 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。

4 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

5 电主轴，主轴单元 Electrospindle, Motor Spindle, Motorized Spindle, High Frequency spindle, Direct Drive Spindle 适合小孔钻削

6 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

7 瑞士IBAG高速主轴系统

8 主轴装置

9 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

10 无外壳主轴电动机 动平衡点 转子 定子

11 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

12 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

13 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

14 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

15 滚动轴承润滑系统 油-气润滑装置

16 滚动轴承润滑系统 滚动轴承的润滑

17 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

18 电主轴的发热及冷却

19 电主轴的发热及冷却 供油端 出油端 油冷却方式

20 电主轴的发热及冷却 油-水冷却系统

21 预紧力的调整

22 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

23 预紧力的调整

24 预紧力的调整 预紧力可调装置原理图

25 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

26 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

27 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？