電主軸檢查、調(diào)整與判斷方法

故障排除方法

主軸發(fā)熱

1）主軸軸承預(yù)緊力過大，造成主軸回轉(zhuǎn)時(shí)摩擦過大，引起主軸溫度急劇升高機(jī)床高速電主軸。

可以通過重新調(diào)整主軸軸承預(yù)緊力加以排除。

（2）主軸軸承研傷或損壞，也會(huì)造成主軸回轉(zhuǎn)時(shí)摩擦過大，引起主軸溫度急劇升高機(jī)床高速電主軸。

可以通過更換新軸承加以排除。

（3）主軸潤滑油臟或有雜質(zhì)，也會(huì)造成主軸回轉(zhuǎn)時(shí)阻力過大，引起主軸溫度升高。

通過清洗主軸箱，重新?lián)Q油加以排除。

冷卻設(shè)備：為了趕快給高速運(yùn)轉(zhuǎn)的電主軸散熱定制主軸，一般對電主軸的外壁通以循環(huán)冷卻劑，冷卻設(shè)備的效果是堅(jiān)持冷卻劑的溫度。

內(nèi)置脈沖編碼器：為了完成主動(dòng)換刀以及剛性攻螺紋，電主軸內(nèi)置一脈沖編碼器，以完成的相角操控以及與進(jìn)給的合作。

主動(dòng)換刀設(shè)備：為了應(yīng)用于加工基地，電主軸裝備了主動(dòng)換刀設(shè)備，包含碟形簧、拉刀油缸等；高速刀具的裝卡方法：廣為熟悉的BT、ISO刀具，已被實(shí)踐證明不適合于高速加工。這種情況下呈現(xiàn)了HSK、SKI等高速刀具電主軸廠家。高頻變頻設(shè)備：要完成電主軸每分鐘幾萬乃至十幾萬轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)速，有必要用一高頻變頻設(shè)備來驅(qū)動(dòng)電主軸的內(nèi)置高速電動(dòng)機(jī)，變頻器的輸出頻率有必要到達(dá)上千或幾千赫茲。

矢量控制技術(shù)模仿直流電動(dòng)機(jī)的控制，以轉(zhuǎn)子磁場定向，用矢量變換的方法來實(shí)現(xiàn)驅(qū)動(dòng)和控制，具有良好的動(dòng)態(tài)性能。矢量控制驅(qū)動(dòng)器在剛啟動(dòng)時(shí)具有很大的轉(zhuǎn)矩值，加之電主軸本身結(jié)構(gòu)簡單，慣性很小，故啟動(dòng)加速度大，可以實(shí)現(xiàn)啟動(dòng)后瞬時(shí)達(dá)到允許極限速度。這種驅(qū)動(dòng)器又有開環(huán)和閉環(huán)兩種，后者可以實(shí)現(xiàn)位置和速度的反饋，不僅具有更好的動(dòng)態(tài)性能，還可以實(shí)現(xiàn)C軸功能；而前者動(dòng)態(tài)性能稍差，也不具備C軸功能，但價(jià)格較為便宜。

據(jù)了解，磨削用電主軸一般都是橫扭矩設(shè)計(jì)的電機(jī)，電機(jī)的高轉(zhuǎn)速和功率以及電壓的關(guān)系是等比關(guān)系，電壓和功率會(huì)隨著電主軸轉(zhuǎn)速的增加線性增加，而它的電流維持基本恒定不變。

另外，由于磨削用的電主軸轉(zhuǎn)速分檔比較接近，因此用戶完全可以分開選擇不同的產(chǎn)品來滿足不同的磨削要求，以更大更好的發(fā)揮電主軸的工作能力和效率潛力?？偟膩碚f，關(guān)鍵是根據(jù)客戶的需求來選擇電主軸。

主軸轉(zhuǎn)速n的確定

主軸轉(zhuǎn)速根據(jù)允許的切削速度和工件(或刀具)直徑來選擇。計(jì)算公式：n=1000v/πD

v-切削速度，單位是m/min，有刀具的耐用度決定

n-主軸轉(zhuǎn)速，單位為r/min

D-工件直徑或刀具直徑，單位為mm.

切削速度與主軸轉(zhuǎn)速之間并不是線性關(guān)系，它與銑削參數(shù)、主軸轉(zhuǎn)速、粗糙度等都有關(guān)系。

高速主軸12000min-1，快進(jìn)速度48m/min，電主軸電機(jī)輸出功率達(dá)11KW，主軸高回轉(zhuǎn)速度達(dá)到10000rpm。主軸電機(jī)采用伺服電機(jī)確保在低速區(qū)的大扭矩輸出，適應(yīng)鋼件等黑色金屬的重切削，以及高速區(qū)的大功率輸出，適應(yīng)鋁件等有色金屬的加工。    

因此，對電主軸生熱機(jī)制進(jìn)行計(jì)算分析，并在此前提下控制熱源發(fā)熱，找到降低電主軸溫度的措施具有十分重要的意義。

電主軸的有效輸入功率除了轉(zhuǎn)化為機(jī)械功率之外，還有很大一部分轉(zhuǎn)化為內(nèi)置電動(dòng)機(jī)的熱能，即內(nèi)置電動(dòng)機(jī)工作時(shí)會(huì)發(fā)生機(jī)械損耗、電氣損耗、磁損耗產(chǎn)生大量的熱。

研究發(fā)現(xiàn)，在電主軸高速運(yùn)轉(zhuǎn)的條件下，假設(shè)電動(dòng)機(jī)的損耗全部轉(zhuǎn)化為熱了。有近1/3的發(fā)熱量由電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子產(chǎn)生，其余2/3的發(fā)熱量由電動(dòng)機(jī)定子產(chǎn)生。