電主軸具有結構緊湊、重量輕、慣性小、噪聲低、響應快等優點,而且轉速高、功率大,簡化機床設計,易于實現主軸定位,是高速主軸單元中的一種理想結構。 電主軸軸承采用高速軸承技術,耐磨耐熱,壽命是傳統軸承的幾倍。電主軸的電動機均采用交流異步感應電動機,由于是用在高速加工機床上,啟動時要從靜止迅速升速至每分鐘數萬轉乃至數十萬轉,啟動轉矩大,因而啟動電流要超出普通電機額定電流5~7倍。并且工作人員在每天工作完后使用的吸塵器清理電主軸的轉子端以及電機接線端子上由于做工而產生的切割垃圾,防止這些細微的切割垃圾經過一定時間堆積以后進入軸承,使軸承的磨損更加嚴重,造成機床短路燒毀。
電主軸是經過一定的技術和相關要求才被制作出來的,因為它是一個要求比較精密的設備,所以在制作過程中我們也是嚴格按照制造標準來制作的。高速軸承技術:電主軸通常采用復合陶瓷軸承,耐磨耐熱,壽命是傳統軸承的幾倍。高速電機技術:電主軸是電動機與主軸融合在一起的產物,電動機的轉子即為主軸的旋轉部分,理論上可以把電主軸看作一臺高速電動機,由此可見,關鍵技術是高速度下的動平衡。跟普通的單元主軸安裝尺寸一樣不用做任何更改,冷卻方式用內冷直接水泵。
電主軸用于磨削機床的加工,后來逐步發展到加工宗新電主軸和各個機床主軸。
高速電主軸的結構分析:電主軸不但減少了中間環節存在的打滑、振動和噪音的因素,也加速了主軸在高速領域的快速發展,成為滿足高速切削,實現高速加工的方案,其高轉速、高剛性、低噪音、低溫升、結構緊湊、易于平衡、安裝方便、傳動等優點,使它在超高速切削機床上得到廣泛的應用。電主軸的工作原理和普通的異步電動機的工作原理一致,改變輸入電動機定子繞組的電流頻率和勵磁電壓獲得各種轉速。
普通變頻為標量驅動和控制,其驅動控制特性為恒轉矩驅動,輸出功率和轉速成正比。普通變頻控制的動態性能不夠理想,在低速時控制性能不佳,輸出功率不夠穩定,也不具備C軸功能。但價格便宜、結構簡單,一般用于磨床和普通的高速銑床等。
矢量控制技術模仿直流電動機的控制,以轉子磁場定向,用矢量變換的方法來實現驅動和控制,具有良好的動態性能。矢量控制驅動器在剛啟動時具有很大的轉矩值,加之電主軸本身結構簡單,慣性很小,故啟動加速度大,可以實現啟動后瞬時達到允許極限速度。這種驅動器又有開環和閉環兩種,后者可以實現位置和速度的反饋,不僅具有更好的動態性能,還可以實現C軸功能;0×106以上的主軸,多采用油潤滑的方式,其中油霧潤滑是將潤滑油(如透平油)經壓力空氣霧化后對軸承進行潤滑的。而前者動態性能稍差,也不具備C軸功能,但價格較為便宜。