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数控加工中心电主轴结构介绍

    电主轴是近几年在数控加工机床领域出现的将机床主轴与主轴电机融为一体的新技术，它与直线电机技术、高速刀具技术一起，将会把高速加工推向一个新时代。数控加工电主轴是一套组件，它包括电主轴本身及其附件：电主轴、高频变频装置、油雾润滑器、冷却装置、内置编码器、换刀装置。

   高速主轴是高速切削技术重要的关键技术，也是高速切削机床ZHOU重要的部件。要求动平衡性很高，刚性好，回转精度高，有良好的热稳定性，能传递足够的力矩和功率，能承受高的离心力，带有准确的测温装置和高效的冷却装置。高速切削一般要求主轴转速能力不小于40000r/min， 那它的主轴功率大于15kW。通常采用主轴电机一体化的电主轴部件，实现无中间环节的直接传动，电机大多采用感应式集成主轴电动机。目前一般使用较多的是热压氮化硅(Si3N4)陶瓷轴承和液体动、静压的轴承以及空气轴承。润滑多采用油-气润滑、喷射润滑等技术。主轴冷却一般采用主轴内部水冷或气冷方式。

1、陶瓷轴承高速主轴工作原理图

与钢球相比，陶瓷轴承的优点是：

(1)陶瓷球密度减小60%，学数控机床要多久学会，从而可大大降低离心力;

(2)陶瓷弹性模量比钢高50%，使轴承具有更高刚度;

(3)陶瓷摩擦系数低，可减小轴承发热、磨损和功率损失;

(4)陶瓷耐磨性好，轴承寿命长。

2、磁浮轴承高速主轴

   上图为磁浮轴承高速主轴工作原理图，主轴由两个径向和两个轴向磁浮轴承支承，磁浮轴承定子与转子间空隙约0.1mm。刚度高，约为滚珠轴承主轴刚度10倍。转速特征值可 达4×106 。

    回转精度主要取决于传感器的精度和灵敏度，以及控制电路性能，目前可达0.2μm。机械结构及电路系统均较复杂;又由于发热多，对冷却系统性能要求较高。

铝合金cnc加工减少铝型材表面损伤的方案

　     铝型材表面损伤是很多铝合金CNC加工企业都会遇到的问题，如何才能防止或者降低铝型材表面损伤呢？由于铝型材表面损伤会大大降低铝型材的产品率，增加很多企业的生产成本，所以说我们发现这个问题已然成为多数企业热议的话题。

　　要想解决铝型材表面损伤问题就必须找出其原因，从原因上找解决办法。是什么原因导致铝合金CNC加工过程中出现铝型材表面损伤这一问题呢？下面我们来说一下人为因素和铝合金cnc加工设备的原因。

　　人为因素主要指的是一些不熟悉的操作人员，在摆床上拖动型材造成的损伤。还有就是在运输过程中，放置铝型材不当，使得型材之间相互摩擦或者挤压而形成损伤。

　　如果说是加工设备造成的损伤那就不排除模具型腔或者工作带有灰尘杂物，使得工作带硬度低下，在挤压过程中造成铝型材划伤。

　　如果说铝合金CNC加工轨道或者摆床有铝屑的存在，也可能造成铝型材表面划伤而影响成品率。

　　总之，国产数控机床品牌，影响铝型材表面划伤的因素有多种那么我们该如何应对呢？

　　对于人为因素造成的损伤，我们应该加强相关人员的管理，铝型材需要轻拿轻放避免出现随意拖动现象。对于加工过程出现的问题，笔者建议大家定期检查铝合金cnc加工轨道及摆床，清除上面的杂质、铝屑等。摆放时中间要留有空隙，多铺设毛毡。防止碰撞、磨擦。

数控加工中心对进给运动的要求

   数控加工机床的进给运动是数字控制的直接对象，不论点位控制还是轮廓控制，工件的后尺寸精度和轮廓精度都受进给运动的传动精度、灵敏度和稳定性的影响。为此，数控加工机床的进给系统应充分注意减小摩擦阻力，提高传动精度和刚度，消除传动间隙以及减小运动部件惯量等。

1.减小摩擦阻力

为了提高数控机床进给系统的快速响应性能和运动精度，必须减小运动件的摩擦阻力和动、静摩擦力之差。为满足上述要求，在数控机床进给系统中，普遍采用滚珠丝杠螺母副、静压丝杠螺母副、滚动导轨、静压导轨和塑料导轨。在减小摩擦阻力的同时，还必须考虑传动部件要有适当的阻尼，以保证系统的稳定性。

2.提高传动精度和刚度

进给传动系统的传动精度和刚度，从机械结构方面考虑主要取决于传动间隙以及丝杠螺母副、蜗轮蜗杆副(圆周进给时)及其支承结构的精度和刚度。传动间隙主要来自传动齿轮副、蜗轮蜗杆副、丝杠螺母副及其支承部件之间，应施加预紧力或采取消除间隙的措施。缩短传动链和在传动链中设置减速齿轮，也可提高传动精度。加大丝杠直径，以及对丝杠螺母副、支承部件、丝杠本身施加预紧力，是提高传动刚度的有效措施。刚度不足还会导致工作台(或拖板)产生爬行和振动。

3.减小运动部件惯量

运动部件的惯量对伺服机构的启动和制动特性都有影响，尤其是处于高速运转的零部件，其惯量的影响更大。因此，在满足部件强度和刚度的前提下，尽可能减小运动部件的质量、减小旋转零件的直径和质量，以减小运动部件的惯量。