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電主軸資料
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! C( L; H" Z1 F; ~3 h5 G8 Z電主軸與高速加工技術(shù)4 B R% W4 z- d: I
一、高速加工技術(shù)
- ?6 s2 r" N0 A) M高速加工技術(shù)(HSC)能使我們以盡量短的時(shí)間加工出質(zhì)量合格的零件,,提高一個(gè)企業(yè)的市場(chǎng)反應(yīng)能力。下面幾個(gè)行業(yè)極大推動(dòng)了高速加工技術(shù)的發(fā)展,。首先是電子行業(yè),,例如計(jì)算機(jī)、移動(dòng)通訊,、CD播放機(jī),、隨身聽等,這些大批量產(chǎn)品在市場(chǎng)上競(jìng)爭(zhēng)激烈,,生產(chǎn)商必須不斷推出新產(chǎn)品,,而且所要求的更新?lián)Q代時(shí)間也越來越短。因此快速模具制造就變得載來越重要,,模具制造商就用HSC技術(shù)來更快地加工紫銅或石墨電極,,大大提高了交貨的周期。同時(shí)高速切削在另兩個(gè)領(lǐng)域也得到了廣泛的應(yīng)用,,那就是航空與高速機(jī)車行業(yè),。飛機(jī)的骨架與機(jī)翼、高速機(jī)車的車廂骨架都需要切除大量的金屬,,從毛坯開始的切除量甚至達(dá)到90%,,漫長(zhǎng)的加工時(shí)間使經(jīng)營(yíng)者難以忍受,,所以這兩個(gè)行業(yè)欣然接受了高速切削這項(xiàng)新技術(shù),使得加工時(shí)間縮短到了原來的幾分之一,。
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高速加工的幾個(gè)優(yōu)勢(shì):
. h9 G3 S( m0 A; Q/ n0 M7 {9 W' S加工時(shí)間大幅度縮短,,只有原來的約1/4,這意味著一臺(tái)HSC高速機(jī)床可以代替4臺(tái)普通CNC機(jī)床,;
/ R7 I( L, }3 W2 [加工表面質(zhì)量很高,,不用再進(jìn)行比如打磨等表面處理工序;
M6 Q: V! T* m% D" F* S F零件重復(fù)性好,,這很利于模具行業(yè)電極的制造,;# H! s* G9 l! S
零件變形小,基本不產(chǎn)生熱量,,可以加工很薄的零件,;
3 A5 w+ J6 n0 [) ~* i; N高速機(jī)床的投資可以很快收回,可以縮短交貨期,,減小車間占地面積,,減少工人數(shù)量。
9 J; b' D! L. u% b( x高速加工采用小直徑刀具,、小切深,、小切寬、快速多次走刀來提高效率,,而傳統(tǒng)的加工一般采用大直徑刀具,、大切深、大切寬,;高速加工的切削力大幅度減小,,需要的主軸扭矩相應(yīng)減小。
3 o5 q w8 C8 E高速加工不僅僅用于加工一些比較軟的材料如鋁,、銅,、塑料等,現(xiàn)在已經(jīng)可以用于加工硬度在60HRC以上的淬硬鋼,,這要?dú)w功于刀具商開發(fā)出了像TiA1N這樣的新的刀具涂層,以及像CBN這樣的新的刀具材料,,目前加工淬硬鋼的線速度也達(dá)到了500m/min,,使鋼材料的加工也開始采用高速切削。模具制造商因此也越來越多地采用高速加工技術(shù)來加工三維的鋼零件,。
% t; ]9 u7 H% A6 z ?' A5 x二,、電主軸知識(shí)簡(jiǎn)介, {1 ]/ o* {7 I2 J3 Y
電主軸是最近幾年在數(shù)控機(jī)床領(lǐng)域出現(xiàn)的將機(jī)床主軸與主軸電機(jī)融為一體的新技術(shù),它與直線電機(jī)技術(shù),、高速刀具技術(shù)一起,,將會(huì)把高速加工推向一個(gè)新時(shí)代,。電主軸是一套組件,它包括電主軸本身及其附件:電主軸,、高頻變頻裝置,、油霧潤(rùn)滑器、冷卻裝置,、內(nèi)置編碼器,、換刀裝置等。
% O( s6 `) [6 x4 E0 o$ c電主軸所融合的技術(shù):4 |1 @+ b, ?" U6 g% s6 L
高速軸承技術(shù):電主軸通常采用復(fù)合陶瓷軸承,,耐磨耐熱,,壽命是傳統(tǒng)軸承的幾倍;有時(shí)也采用電磁懸浮軸承,,或靜壓軸承,,內(nèi)外圈不接觸,理論上壽命無限長(zhǎng),。+ Y! g0 Q* Y7 ]+ N* K
高速電機(jī)技術(shù):電主軸是電機(jī)與主軸融合在一起的產(chǎn)物,,電機(jī)的轉(zhuǎn)子即為主軸的旋轉(zhuǎn)部分,理論上可以把電主軸看作一臺(tái)高速電機(jī),,其關(guān)鍵技術(shù)是高速度下的動(dòng)平衡,。
# K9 Z% U2 {. G- I! w0 }潤(rùn)滑:電主軸的潤(rùn)滑一般采用定時(shí)定量油氣潤(rùn)滑;也可以采用脂潤(rùn)滑,,但相應(yīng)的速度要打折扣,。
4 H+ |$ s/ i/ E z所謂定時(shí),就是每隔一定的時(shí)間間隔注一次油,,所謂定量,,就是通過一個(gè)叫做定量閥的器件,精確地控制每次潤(rùn)滑油的注油量,。( t0 G; z4 O) m3 E. a! D' |
而油氣潤(rùn)滑,,指的是潤(rùn)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(rùn)滑作用,;太多,,在軸承高速旋轉(zhuǎn)時(shí)會(huì)因油的阻力而發(fā)熱。
$ ? a: K( j* z" h; Y冷卻裝置:為了盡快給高速運(yùn)行的電主軸散熱,,通常對(duì)電主軸的外壁通以循環(huán)冷卻劑,,冷卻裝置的作用是保持冷卻劑的溫度。1 \+ D/ _3 D" r: w5 R. x n r
內(nèi)置脈沖編碼器:為了實(shí)現(xiàn)自動(dòng)換刀以及剛性攻絲,電主軸內(nèi)置一脈沖編碼器,,以實(shí)現(xiàn)準(zhǔn)確的相位控制以及與進(jìn)給的配合,。 w# S" {# ~& N: P- D I
自動(dòng)換刀裝置:為了適用于加工中心,電主軸配備了能進(jìn)行自動(dòng)換刀的裝置,,包括碟形簧,、拉刀油缸。
+ Q* I8 v9 Y5 L1 @# p% T高速刀具的裝卡方式:廣為熟悉的BT,、ISO刀具,,已被實(shí)踐證明不適合于高速加工。這種情況下出現(xiàn)了HSK,、SKI等高速刀柄,。' C5 e1 u4 @. E& @, F' }3 R
高頻變頻裝置:要實(shí)現(xiàn)電主軸每分鐘幾萬甚至十幾萬轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)速,必須用高頻變頻裝置來驅(qū)動(dòng)電主軸的內(nèi)置高速電機(jī),,變頻器的輸出頻率甚至需要達(dá)到幾千Hz,。 |
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