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上世紀(jì)80年代，隨著數(shù)控機(jī)床和高速切削技術(shù)的發(fā)展和需要，逐漸將電主軸技術(shù)應(yīng)用于加工中心、數(shù)控銑床等高質(zhì)量數(shù)控機(jī)床，成為近年來機(jī)床技術(shù)所取得的重大成就之一。隨著機(jī)床技術(shù)、高速切削技術(shù)的發(fā)展和實(shí)際應(yīng)用的需要，對(duì)機(jī)床電主軸的性能也提出了越來越高的要求。

德國(guó)Diebold高速電主軸優(yōu)點(diǎn)

德國(guó)Diebold高頻主軸用于標(biāo)準(zhǔn)主軸達(dá)到其物理極限的位置。

油脂潤(rùn)滑主軸：
Diebold主軸用于非常高的速度。我們的許多類型主軸的特點(diǎn)是即使在非常高的轉(zhuǎn)速下也使用油脂潤(rùn)滑的軸承。如果可以在機(jī)器上使用油脂潤(rùn)滑的高頻主軸，則不需要主軸軸承的油氣潤(rùn)滑系統(tǒng)。如果修理，費(fèi)用將會(huì)低的多。

獨(dú)特主軸夾緊技術(shù)：
Diebold主軸用于車銑機(jī)床，主軸必須夾緊以進(jìn)行車銑操作。我們的主軸夾緊系統(tǒng)在工業(yè)和技術(shù)上都是獨(dú)特的。

5軸加工主軸：
5軸主軸必須非常短，因此我們?yōu)檫@些主軸類型制造我們自己的拉桿和松刀單元。這些主軸帶有中心內(nèi)冷，這需要開發(fā)可靠的特殊旋轉(zhuǎn)接頭。我們掌握這些解決方案，并保證可靠和連續(xù)使用帶內(nèi)冷的主軸。
我們還提供用于5軸主軸的智能快換系統(tǒng)，可輕松更換。

模塊化主軸：
模塊化主軸是小型，快速且功能強(qiáng)大的主軸，適用于各種應(yīng)用?？捎糜贖SC高速加工，特殊機(jī)床或特殊應(yīng)用，甚至可用于機(jī)器人。這些主軸適用于模具制造，牙科行業(yè)，珠寶行業(yè)以及瑞士?jī)杉矣忻氖直碇圃焐蹋▌诹κ浚?

電主軸有以下幾個(gè)特點(diǎn) :
①功率大、轉(zhuǎn)速高。
②采用高速、高剛度軸承。
高速精密主軸上采用高速、高剛度軸承，主要有陶瓷軸承和液體動(dòng)靜壓軸承，特殊場(chǎng)合采用空氣潤(rùn)滑軸承和磁懸浮軸承。
③精密加工與精密裝配工藝水平高。
④配套控制系統(tǒng)水平高。
這些控制系統(tǒng)包括轉(zhuǎn)子自動(dòng)平衡系統(tǒng)、軸承油氣潤(rùn)滑與精密控制系統(tǒng)、定轉(zhuǎn)子冷卻溫度精密控制系統(tǒng)、主軸變形溫度補(bǔ)償精密控制系統(tǒng)等。

電主軸技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)主要表現(xiàn)在以下幾個(gè)方面：

1、繼續(xù)向高速度、高剛度方向發(fā)展
由于高速切削和實(shí)際應(yīng)用的需要，隨著主軸軸承及其潤(rùn)滑技術(shù)、精密加工技術(shù)、精密動(dòng)平衡技術(shù)、高速刀具及其接口技術(shù)等相關(guān)技術(shù)的發(fā)展，數(shù)控機(jī)床用電主軸高速化已成為目前發(fā)展的普遍趨勢(shì)，如加工中心用電主軸，德國(guó)Diebold最高轉(zhuǎn)速達(dá)到50000r／min，在電主軸的系統(tǒng)剛度方面，由于軸承及其潤(rùn)滑技術(shù)的發(fā)展，電主軸的系統(tǒng)剛度越來越大，滿足了數(shù)控機(jī)床高速、高效和精密加工發(fā)展的需要。

2、向高速大功率、低速大轉(zhuǎn)矩方向發(fā)展
根據(jù)實(shí)際使用的需要，多數(shù)數(shù)控機(jī)床需要同時(shí)能夠滿足低速粗加工時(shí)的重切削、高速切削時(shí)精加工的要求，因此，機(jī)床電主軸應(yīng)該具備低速大轉(zhuǎn)矩、高速大功率的性能。如德國(guó)Diebold制造商生產(chǎn)的加工中心用電主軸，低速段輸出轉(zhuǎn)矩到300Nm以上的已經(jīng)不是難事，在高速段大功率方面，Diebold電主軸的最大輸出功率為41kW。

3、進(jìn)一步向高精度、高可靠性和延長(zhǎng)工作壽命方向發(fā)展
用戶對(duì)數(shù)控機(jī)床的精度和使用可靠性提出了越來越高的要求，作為數(shù)控機(jī)床重要功能部件之一的電主軸，要求其本身的精度和可靠性隨之越來越高。如主軸徑向跳動(dòng)在0.001mm 以內(nèi)、軸向定位精度<0.0005mm以下。同時(shí)，由于采用了特殊的精密主軸軸承、先進(jìn)的潤(rùn)滑方法以及特殊的預(yù)負(fù)荷施加方式，電主軸的壽命相應(yīng)得到了延長(zhǎng)，其使用可靠性越來越高。

4、電主軸內(nèi)裝電機(jī)性能和形式多樣化
為滿足實(shí)際應(yīng)用的需要，電主軸電機(jī)的性能得到了改善。此外，出現(xiàn)了永磁同步電機(jī)電主軸，與相同功率的異步電機(jī)電主軸相比，同步電機(jī)電主軸的外形尺寸小，有利于提高功率密度，實(shí)現(xiàn)小尺寸、大功率。

5、向快速啟、停方向發(fā)展
為縮短輔助時(shí)間，提高效率，要求數(shù)控機(jī)床電主軸的啟、停時(shí)間越短越好，因此需要很高的啟動(dòng)和停機(jī)加(減)速度。目前，國(guó)外機(jī)床電主軸的啟、停加速度可達(dá)到lg以上，全速啟、停時(shí)間在ls以內(nèi)。

6、軸承及其預(yù)載荷施加方式、潤(rùn)滑方式多樣化
除了常規(guī)的鋼制滾動(dòng)軸承外，近年來陶瓷球混合軸承越來越得到廣的應(yīng)用，潤(rùn)滑方式有油脂、油霧、油氣等，尤其是油氣潤(rùn)滑方法(又稱Oil-air)，由于具有適應(yīng)高速、環(huán)保節(jié)能的特點(diǎn)，得到越來越廣的推廣和應(yīng)用；滾動(dòng)軸承的預(yù)負(fù)荷施加方式除了剛性預(yù)負(fù)荷(又稱定位預(yù)負(fù)荷)、彈性預(yù)負(fù)荷(又稱定壓預(yù)負(fù)荷)之外，又發(fā)展了一種智能預(yù)負(fù)荷方式，即利用液壓油缸對(duì)軸承施加預(yù)負(fù)荷，并且可以根據(jù)主軸的轉(zhuǎn)速、負(fù)載等具體工況控制預(yù)負(fù)荷的大小，使軸承的支承性能更加優(yōu)良。在非接觸形式軸承支承的電主軸方面，如磁浮軸承、氣浮軸承電主軸、液浮軸承電主軸等已經(jīng)有系列商品供應(yīng)市場(chǎng)。

7、刀具接口逐步趨于HSK刀柄技術(shù)
機(jī)床主軸高速化后，由于離心力作用，傳統(tǒng)的7：24刀柄結(jié)構(gòu)已經(jīng)不能滿足使用要求，需要采用HSK(1：10)等其它符合高速要求的刀柄接口形式。HSK刀柄具有突出的靜態(tài)和動(dòng)態(tài)聯(lián)接剛性、大的傳遞扭矩能力、高的刀具重復(fù)定位精度和聯(lián)接可靠性，特別適合在高速、高精度情況下使用。因此，HSK刀柄接口已經(jīng)廣為高速電主軸所采用。

8、向多功能、智能化方向發(fā)展
在多功能方面，有角向停機(jī)精確定位(準(zhǔn)停)、C軸傳動(dòng)、換刀中空吹氣、中空通冷卻液、軸端氣體密封、低速轉(zhuǎn)矩放大、軸向定位精密補(bǔ)償、換刀自動(dòng)動(dòng)平衡技術(shù)等。在智能化方面，主要表現(xiàn)在各種安全保護(hù)和故障監(jiān)測(cè)診斷措施，如換刀聯(lián)鎖保護(hù)、軸承溫度監(jiān)控、電機(jī)過載和過熱保護(hù)、松刀時(shí)軸承卸荷保護(hù)、主軸振動(dòng)信號(hào)監(jiān)測(cè)和故障異常診斷、軸向位置變化自動(dòng)補(bǔ)償、砂輪修整過程信號(hào)監(jiān)測(cè)和自動(dòng)控制、刀具磨損和損壞信號(hào)監(jiān)控等。

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