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电主轴:制约我国数控机床发展的软肋

2005年,我国机床产值达到了51亿美元,跃居世界第三,其中数控机床产量达59600台。在长足发展的背后,与发达国家机床产业相比,差距依然明显,尤其是以电主轴为代表的关键功能部件,无论是从产品品种、技术水平、可靠性和产业化程度等方面均与国外有明显差距,不得不60%依靠进口,成为制约我国数控机床发展的软肋。$$高速主轴系统历来就是数控机床三大高新技术之一。随着数控技术及切削刀具的飞速发展,越来越多的机械制造装备都在不断向高速、高精、高效、高智能化发展,内装式电主轴单元,简称电主轴已成为最能适宜上述高性能工况的数控机床核心功能部件之一。尤其是在多轴联动、多面体加工、并联机床、复合加工机床等诸多先进产品中,电主轴的优异特点是其他类型主轴单元不能替代的。$$电主轴是将机床主轴与主轴电机融为一体的高新技术产品,电主轴系统由电主轴、驱动控制器、编码器、通讯电缆等组成。电主轴技术水平的高低、性能的优劣都直接决定和影响着数控机床整机的技术水平和...  (本文共2页) 阅读全文>>

《南方农机》2019年12期
南方农机

电主轴不拆卸情况快速维修应用

1电主轴的工作原理及内部结构1.1电主轴内部结构示意图从主轴精度检测结果和加工工件尺寸分析,主轴刀具接口部件发生变形,驱动负载端轴承受应力损伤。主轴刀具接口部件承担了主轴旋转力矩的作用,刀具接口与主轴旋转本体采用分体式连接,在以后碰撞维修可以更换此种关键性备件。1.2电主轴工作原理电主轴换刀过程开始,压缩空气通过主轴内部通道对刀具端面进行清洁,内部吹气通道;同时主轴尾部液压油缸将拉刀组件松开,刀具端面与主轴端面进行贴合,同时内锥孔壁与刀具锥面进行贴合,刀具与主轴结合处。电主轴通过内部控制带动转轴高速旋转,传递旋转力矩。2电主轴不拆卸情况下进行维修2.1碰撞后的主轴状态目前某工位有一根电主轴发生严重碰撞,使用检具对主轴的精度进行检查,近端圆跳动达到0.025mm,标准为≤0.002mm;径向圆跳动0.024mm,标准为≤0.002mm,结果显示主轴精度有4项已经不合格。主轴检测数据如图1所示。同时通过红丹粉涂抹检测芯棒进行装夹,得...  (本文共1页) 阅读全文>>

《数码设计》2017年06期
数码设计

电主轴关键技术研究综述

引用:单刚,单文桃,芮晓倩.电主轴关键技术研究综述[J].数码设计,2017,6(6):103-105.Cite:SHAN Gang,SHAN Wentao,RUIXiaoqian.A Summary of Key Technology Research on Motorized Spindle[J].Peak Data Science,2017,6(6):103-105.引言国家在最新出台的“关于加快振兴装备制造业的若干意见”中已经明确指出:发展大型、精密、高速数控装备及其功能部件是振兴装备制造业的基础,而发展数控功能部件是当务之急,是装备业振兴的必要条件。电主轴作为高速机床的核心功能部件之一[1],它将主轴电机直接置于机床主轴单元内部直接驱动主轴,使机床传动结构得到极大简化,实现了“零传动”。因为电主轴具有结构紧凑、重量轻、惯性小、动态性能好等优点,可以很好地改善机床的动平衡,避免振动和噪声,同时传统的滚动轴承主轴结构难以满...  (本文共4页) 阅读全文>>

《组合机床与自动化加工技术》2018年09期
组合机床与自动化加工技术

陶瓷电主轴空载噪声的分析与研究

0引言随着电主轴行业的迅速发展,与主轴噪声相关的问题也日益突出。电主轴在起制动以及急加、减速情况下会产生噪声现象,甚至在正常工况运转时,也会存在噪声超标的问题。电主轴噪声已成为高速数控机床陶瓷电主轴单元速度进一步提升的“瓶颈”,严重制约着电主轴技术的向前跨越。因此,研究陶瓷电主轴空载时噪声与转速之间的关系,探索其运转噪声随主轴转速的变化规律,并分析不同转速下噪声中所包含的频率成分就显得十分必要,相关研究结果可以为陶瓷电主轴噪声的近一步研究打下一定的理论基础。近年来,国内外学者就电主轴噪声问题的研究做出了很多努力。E Abele等在其综述性文章中指出电主轴运转噪声会随转速上升而呈递增趋势[1]。李良采用频谱分析法对不同转速下磁悬浮电主轴噪声起主要贡献的频率段进行分析,为其结构的优化设计提供了声学理论参考[2]。鲍萌从改变主轴结构参数的角度出发,分别研究了永磁体大小磁极个数、定子齿形状和气隙长度对永磁同步电主轴电磁噪声的影响[3]。...  (本文共5页) 阅读全文>>

《电气技术》2017年06期
电气技术

新型风电主轴冷却装置

近日,国家知识产权局公布专利“新型风电主轴冷却设有箱盖。箱盖上分别设有电机和减速机,减速机的输出装置”,专利权人为徐州鸿润达电动车有限公司。轴的底端均匀设有多个搅拌叶片,底座底部设有液压缸,本实用新型涉及一种新型风电主轴冷却装置,包括支液压缸的活塞杆的顶端设有托板,冷却箱体的竖向内侧壁架和底座,底座上设有冷却箱体,冷却箱体的左侧上部和上均匀分布有多个凸起。右侧下部分别设有第一、第二进液口,且左侧下部设有出...  (本文共1页) 阅读全文>>

《重型机械》2017年04期
重型机械

永磁同步电主轴内部流场与温度场耦合分析

0前言随着制造工业的发展,永磁同步电主轴功率密度在不断提高。高功率密度要求电主轴在较小的空间内产生较大的转矩[1],必然会增大电主轴单位体积上的损耗,从而使电主轴内部温度升高,直接会破坏绕组的绝缘,影响永磁体的稳定性,甚至引起永磁体退磁等[2],最终导致电主轴的寿命缩短。因此,分析电主轴内的温度场是十分必要的。电主轴内冷却介质的流动直接影响着温度场的分布,而电主轴内流场复杂,流动也不均衡,所以流场的计算既是复杂的又是十分关键的环节。就目前来看,国内外学者对电主轴温度场的研究大多数采用的方法为有限元法,然后根据经验公式算出冷却介质的流速和散热系数[3-4],这种计算结果并不准确,没有考虑流场和热场在分析时的耦合性。此外,由于定子和转子表面的结构各异,气隙表面并不光滑,在转子表面存在轴向凹槽,对流体的流动产生一定的影响。因此,以往将其等效成光滑壁面是存在误差的。本文针对以上提出的内容进行了改进,采用热流耦合法,对电主轴内部流场和温度...  (本文共4页) 阅读全文>>