電主軸高速旋轉散熱問題引關注

 電主軸的軸承在高速旋轉時會產(chǎn)生大量的熱量而引起主軸溫度的升高，而安裝在電主軸端部的切削刀具在高速切削時也會產(chǎn)生大量的熱量，因此對于運作過程中電主軸的散熱問題引起廣泛關注，認為必須在電主軸結構設計時考慮散熱問題。

   電主軸電機在高速運轉的過程中，內(nèi)部產(chǎn)生功率損耗(包括機械損耗、電損耗等)雙頭永磁電主軸，從而使電機發(fā)熱永磁電主軸。由于電主軸電機裝在主軸單元殼體內(nèi)，所以主軸電機不能直接采用風扇散熱，自然散熱條件也比較差。調查結果表明，電動機在高速旋轉時，電動機轉子的工作溫度達140～160℃，定子的溫度也在45～85℃。電動機產(chǎn)生的熱量會直接傳遞給主軸，引起主軸熱變形而產(chǎn)生加工誤差。

那么，生產(chǎn)電主軸的技術難度大嗎？對此永磁同步電主軸，有關的回答是否定的。電主軸周延佑指出，由于電主軸的生產(chǎn)是幾種技術的綜合，因此只具備單種技術的企業(yè)并不能生產(chǎn)這一產(chǎn)品，比如一般的軸承廠或是電機廠就不具備生產(chǎn)電主軸的能力。但這并不等于說，電主軸的生產(chǎn)所要求的技術就很高，國內(nèi)的廠家就不能實現(xiàn)規(guī)模生產(chǎn)永磁電主軸廠家。周延佑的看法是：“電主軸國產(chǎn)化率低，產(chǎn)品大量從國外進口，出現(xiàn)這種狀況，從技術層面來看是一點道理也沒有。” 周延佑分析說，電主軸的確需要的是綜合技術，但是只要一家企業(yè)擁有了其中一種技術，就可以生產(chǎn)電主軸這種產(chǎn)品。

冷卻裝置。我們都知道在電主軸工作的時候，它的工作速度和旋轉速度是非?？斓?，這樣當電主軸在高度運轉的時候，它表面的溫度就會大大的，因此為了確保電主軸能夠正常的工作并且避免因溫度過高而產(chǎn)生一定的損害，我們需要做到在電主軸工作的時候能夠有效的進行散熱操作，這樣我們就可以在電主軸的外壁上接通一些可以進行循環(huán)操作的冷卻劑，而冷卻裝置的作用就是保持這些冷卻劑的溫度時刻保持在很低的溫度狀態(tài)。

內(nèi)置的脈沖編碼器。一般來講，在建肯電主軸工作的時候，為了確保可以實現(xiàn)不需要任何外力的幫助就可以進行自動的換刀操作或者是自動進行一些剛性攻螺紋的生產(chǎn)，我們就需要在電主軸的內(nèi)部安裝一個內(nèi)置的脈沖編碼器，這樣在電主軸工作的時候，脈沖編碼器就可以非常準確的控制器電主軸的相角并且實現(xiàn)進給的有效配合。

在電主軸系統(tǒng)中，主軸軸承技術是關鍵，主要包括三種，即動靜承、角接觸球軸承和磁懸浮軸承。其中，動靜承是將靜承與動承結合起來，集合了兩者的優(yōu)點，其具備良好的高速性能，速度調節(jié)的范圍大。精密數(shù)控機床比較常用角接觸球軸承，其發(fā)揮主軸支撐作用，對高速性能有一定的影響。出現(xiàn)這種現(xiàn)象的主要原因是由于滾珠為氮化硅材料制作，滾珠在高速作用下會增加離心力，增大陀螺力矩，軸承的高速性能得以充分發(fā)揮，減小滾動體的直徑。由于軸承的制造成本高，具有非常復雜的控制系統(tǒng)，不容易解決軸承運行中產(chǎn)生的發(fā)熱問題，所以，只有特殊場合中才會使用。

為了提高主軸的平衡性，在電主軸的設計中，需要采用對稱結構，加工裝配的時候要提高度。當主軸出廠的回收，調整好初始動平衡，提高主軸的平衡性，但是，主軸刀具依然會存在細微的不對稱問題，甚至會出現(xiàn)刀具磨損的問題，或者切屑粘刀的問題，原有的動平衡依然會被打破。由于工況復雜，主軸刀具系統(tǒng)會受到干擾，諸如切削力激勵、離心力以及熱變形等都是重要的影響因素，并因此破壞主軸系統(tǒng)，使其無法保持穩(wěn)定的穩(wěn)定的運行狀態(tài)。要使電主軸處于高速運行狀態(tài)，確保數(shù)控機床運行且持續(xù)穩(wěn)定，就需要將在線運行且自動化操作的動平衡系統(tǒng)設計出來，并根據(jù)實際應用需要不斷完善，更好地發(fā)揮其價值。