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高速銑削的數(shù)控機床技術 — 高速電主軸技術
電主軸是最近幾年在數(shù)控機床領域出現(xiàn)的將機床主軸與主軸電機融為一體的新技術，它與直線電機技術、高速刀具技術一起，將會把高速加工推向一個新時代。電主軸是一套組件，它包括電主軸本身及其附件：電主軸、高頻變頻裝置、油霧潤滑器、冷卻裝置、內置編碼器、換刀裝置等。
電主軸所融合的技術：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(tǒng)軸承的幾倍;有時也采用電磁懸浮軸承，或靜壓軸承，內外圈不接觸，理論上壽命無限長。
高速電機技術：電主軸是電機與主軸融合在一起的產(chǎn)物，電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機，其關鍵技術是高速度下的動平衡。潤滑：電主軸的潤滑一般采用定時定量油氣潤滑;也可以采用脂潤滑，但相應的速度要打折扣。
所謂定時，就是每隔一定的時間間隔注一次油，所謂定量，就是通過一個叫做定量閥的器件，精確地控制每次潤滑油的注油量。
而油氣潤滑，指的是潤滑油在壓縮空氣的攜帶下，被吹入陶瓷軸承。油量控制很重要，太少，起不到潤滑作用;太多，在軸承高速旋轉時會因油的阻力而發(fā)熱。
冷卻裝置：為了盡快給高速運行的電主軸散熱，通常對電主軸的外壁通以循環(huán)冷卻劑，冷卻裝置的作用是保持冷卻劑的溫度。
內置脈沖編碼器：為了實現(xiàn)自動換刀以及剛性攻絲，電主軸內置一脈沖編碼器，以實現(xiàn)準確的相位控制以及與進給的配合。
自動換刀裝置：為了適用于加工中心，電主軸配備了能進行自動換刀的裝置，包括碟形簧、拉刀油缸。
高速刀具的裝卡方式：廣為熟悉的BT、ISO刀具，已被實踐證明不適合于高速加工。這種情況下出現(xiàn)了HSK、SKI等高速刀柄。
高頻變頻裝置：要實現(xiàn)電主軸每分鐘幾萬甚至十幾萬轉的轉速，必須用高頻變頻裝置來驅動電主軸的內置高速電機，變頻器的輸出頻率甚至需要達到幾千Hz。
瑞士IBAG公司在電主軸行業(yè)技術領先，公司成立于1941年，生產(chǎn)慢慢主軸已經(jīng)有30年的歷史了。現(xiàn)在就以這個公司的產(chǎn)品為例，讓大家了解一下電主軸的最新技術與發(fā)展趨勢。
電主軸最早是用在磨床上，后來才發(fā)展到加工中心。瑞士強大的精密機械工業(yè)(例如的表工業(yè))不斷提出要求，早在20年前高速切削就在瑞士變是越來直流行，使電主軸的功率和品質都不斷得到提高。IBAG公司提供幾乎任何轉速、扭矩、功率、尺寸的電主軸，產(chǎn)品范圍很寬，其電主軸最大轉速可達140000r/min，直徑范圍33~300mm，功率范圍125W~80kW，扭矩范圍0.02~300Nm。用戶可能提出自己希望的功率、扭矩曲線，還可以為用戶做特殊的機械結構。
IBAG電主軸特色
IBAG提供全套的電主軸系統(tǒng)，包括：電主軸、矢量變頻驅動、油氣潤滑裝置、冷卻裝置、管路、電纜、刀具等。
IBAG電主軸產(chǎn)品種為非常齊全，共有15類60幾個型號的電主軸產(chǎn)品。無論用戶要求的是高速度、大扭矩還是大功率，IBAG的產(chǎn)品總有一款能滿足您的要求。目前為止，IBAG電主軸的最高速度是140000r/min，最大額定扭矩是300Nm，最大功率80kW。
軸承：IBAG電主軸采用復合陶瓷軸承、靜壓軸承，及電磁軸承，根據(jù)用戶要求，也可以采用鋼軸承�？梢酝ㄟ^液壓壓力來改變軸承的預緊力，以適應不同的切削狀態(tài)。
潤滑：IBAG軸承的潤滑方式有油氣潤滑和脂潤滑兩種方式，用戶可以任選其一。IBAG的直接潤滑技術，讓潤滑油通過軸承外圈上的小孔直接達到滾珠，這種潤滑方式可以使相同規(guī)格的軸承工作在更高的極限轉速，而且消耗的潤滑油量更少。
氣封：電主軸的前端采用氣封，保證灰塵、冷卻液等不進入主軸軸承。主軸軸向尺寸動態(tài)補償：在位置精度要求極高的情況下，IBAG可以在電主軸上提供一檢測元件來檢測電主軸的同向尺寸變化，尺寸的變化量被轉化1V/10μm的模擬信號，送到數(shù)控系統(tǒng)進行動態(tài)的尺寸閉環(huán)補償。
刀機接口：IBAG提供HSK、SKI、CAPTO、BT刀具接口，用戶可以任選一種。主軸中心冷卻：IBAG提供主軸中心冷卻選項，30000r/min之內都可以采用刀具內冷，冷卻液壓力可達80bar(8MPa)。
抓刀方式：IBAG電主軸采用液壓抓刀，采用機床本身的液壓系統(tǒng)即可;若機床沒有液壓系統(tǒng)，IBAG提供的氣液轉換裝置可以將壓縮空氣的壓力轉換為液壓壓力送到主軸。
與數(shù)控系統(tǒng)的接口：IBAG電主軸系統(tǒng)既提供數(shù)字接口，也提供模擬接口，與任何數(shù)控系統(tǒng)匹配都沒有問題。內置編碼器輸出正弦脈沖。
主軸驅動：IBAG提供性能優(yōu)異的主軸矢量驅動裝置，但考慮用戶的方便，也可選擇Siemens，F(xiàn)anuc，Indramat或是其它品牌的主軸驅動裝置。
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