安陽市新程軸業機械有限公司

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新型永磁電主軸。

   電主軸電機在高速運轉的過程中永磁電主軸，內部產生功率損耗(包括機械損耗、電損耗等)，從而使電機發熱。由于電主軸電機裝在主軸單元殼體內，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℃。電動機產生的熱量會直接傳遞給主軸，引起主軸熱變形而產生加工誤差永磁同步電主軸。

電主軸冷卻回路的目的是保持主軸溫度恒定，且其溫度與主軸轉速無關，因而可以避免主軸前端伸長并且保護主軸軸承，從而保證主軸的精度不受電動機發熱的影響；電動機冷卻回路主要在于電機定子的冷卻，只要將定子的溫度控制在較低的范圍之內，就能將電機的溫度加以控制。其冷卻方式是對電機定子采用外循環水式冷卻液實行強制冷卻，加強電動機對外部的散熱能力，使主軸部件的殼體保持室溫狀態；刀具冷卻是選用件永磁電主軸廠家，可以任意選用外部冷卻或者內孔冷卻，或者內外同時冷卻。采用通過刀具內孔冷卻時，冷卻液在高壓下通過旋轉分配器中間的孔道，打開單向閥，從刀柄(包括刀具)的中間孔中噴出。

高速電主軸根據應用場合的不同大致可以分為8大類：磨削用、銑削用、車削用、拉碾用、鉆削用、加工中心用、機械主軸（不含內置電機）皮帶傳動主軸、特種旋轉試驗主軸等。一般用戶常用的有磨削用、銑削用、車削用、加工中心用、機械主軸（不含內置電機）皮帶傳動主軸幾類。

   在選擇電主軸時，一定要關注你的應用場合，不同的應用場合的接口是不同的，另外一定要弄清楚你的功率要求，以及在此功率下對應的轉速，這一點很關鍵，因為同樣是1kW，在1000轉和10000轉的要求下電主軸的外形尺寸是相差很多的，所以工況一定要準確。另一個提醒，刀具的接口一定要明確，這也是有原則的，一般情況下BT50的接口轉速只能在8000RPM一下的電主軸中使用，BT40的接口可以在18000RPM下的電主軸中使用，如果要更高的轉速，刀具接口需要選擇相應的HSK等高速刀具接口，數控銑削電主軸上配用的ER彈簧夾頭或者SD彈簧夾頭也是有一定的許用高轉速的。

高速電機技術：電主軸是電動機與主軸融合在一起的產物，電動機的轉子即為主軸的旋轉部分，理論上可以把電主軸看作一臺高速電動機。關鍵技術是高速度下的動平衡；

潤滑：電主軸的潤滑一般采用定時定量油氣潤滑；也可以采用脂潤滑，但相應的速度要打折扣。所謂定時，就是每隔一定的時間間隔注一次油。所謂定量，就是通過一個叫定量閥的器件，控制每次潤滑油的油量。而油氣潤滑，指的是潤滑油在壓縮空氣的攜帶下，被吹入陶瓷軸承。油量控制很重要，太少，起不到潤滑作用；太多，在軸承高速旋轉時會因油的阻力而發熱。

冷卻裝置：為了盡快給高速運行的電主軸散熱，通常對電主軸的外壁通以循環冷卻劑，冷卻裝置的作用是保持冷卻劑的溫度。

組裝床頭箱：由于電主軸裝配后拆裝非常困難，為進一步測試主軸預緊力是否合理，主軸前后軸承溫升是否過高，在不安裝轉子定子的情況下組裝床頭箱，進行運車試驗。為防止泄漏，將前后水套安裝前后法蘭盤上，分別將前、后水套組件通入15bar壓力冷卻水，進行2小時試漏。

主軸組件動平衡：電主軸為高速主軸，主軸運動部分微小不平衡量，都會引起巨大的離心力，造成機床的振動，影響件工精度和表面質量，降低機床壽命，因此電主軸裝配時必須控制好主軸組件的不平衡量。

安裝定子：1MR310F-A12定子，是將冷卻套安裝一起供貨，冷卻套與箱體之間是間隙配合，為保證定子安裝時順利滑入箱體，且不漏水，加工時將必須嚴格控制冷卻套與箱體之間是間隙在0.02～0.04之間。