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超高速磨床高速主轴动平衡

来源:9159金沙游艺场---发布时间:2020/6/29
  离心力与主轴转速的平方成正比,主轴高速回转时,微小的不平衡量也会引起巨大的离心力,造成机床振动进而影响加工质量,故此,动平衡是高速主轴系统需要认真解凑的问题。专业电主轴厂生产的电主轴都经过严格的动平衡,一般都执行ISO标准GO·4级(G= eo),e为质量中心与回转中心之间的位移,即偏心量,cD为角速度),即在最高转速时残余动不平衡引起的振动速度最大不得超过0.4mm/s。广义的主轴系统还包含刀具,加工过程中每更换一把刀具,其动不平衡量就会发生变化。为此,FISCHER公司提供一种在线自动平衡装置,它能自动测出主轴系统的不平衡量,并自动使位于电主轴前端的两个平衡圆盘相对转动到一个动不平衡量最小的位置。
  强大的磨削工业不断提出要求,使电主轴的功率和品质都不断得到提高。目前,电主轴最大转速可达200000r/min,直径范围为33~300mm,功率范围为125W~80kW.,转矩范围为0.02。300N.m。国外高速电主轴技术由于研究较早,电主轴单元发展较快,技术水平也处于领先地位,并且随着变频技术及数字技术的发展日趋完善,逐步形成了一系列标准产’品,高转速电主轴在机床行业和工业制造业中普遍采用。最近及今后一段时间,应着重发展研究大功率、大转矩、调速范围宽、能实现快速制起动、准确定位、自动对刀等数字化高标准电动主轴单元。
  近几年美国、日本、德国、意大利、英国、加拿大和瑞士等工业强国争相投入巨资大力开发此项技术。著名的有德国的GMN公司、Siemens公司,意大利的Gamfior公司及日本三菱公司和安川公司等,它们的技术水平代表了这个领域的世界先进水平。这些公司生产的电主轴具有功率大、转速高,采用高速、高刚度轴承,精密加工与精密装配工艺水平高和配套控制系统水平高等特点。
  电主轴的出现,很好地适应了超高速磨削加工的要求,并将逐步取代传统的机床主轴系统。不同的电动机应用于电主轴驱动有各自的优劣,具体的情况由加工对象决定。永磁同步电动机转矩密度大,转动惯量。煊μ匦愿,但是永磁同步电动机弱磁问题始终较难解决,而且主轴电动机功率要求较高,用永磁同步电动机的稀土材料成本过高。其他的磁阻电动机具有较高的性价比和独特的性能优势,但目前还处于研究阶段,实际的应用较少。
  当前的高速电主轴,几乎都是内置异步交流感应电动机。异步型电主轴的优点是结构较简单,制造工艺相对成熟和安装方便,特别是可以更大限度地减弱磁。子谑迪指咚倩。虽然矢量控制、直接转矩控制需精确计算磁通矢量位置,存在计算量大的问题,但随着具有高速运算能力、功能强大的DSP/RISC微处理器的应用,各种现代控制理论算法如自适应控制、滤波算法已经能够实时实现,能精确地计算出磁通矢量的位置,完成闭环磁通控制。低速抖动、对参数变化敏感等异步电动机的缺点将被弱化,以实现高性能的主轴驱动。所以,现阶段异步交流感应电动机仍将是机床电主轴的主要机型。
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