电主轴与高速切削技术

在3月份中国数控机床展览会(CCMT2002)上,瑞士IBAG公司介绍的电主轴技术引起了业内人士的广泛关注,举办该技术讲座的会场被挤得水泄不通。为此,本刊特约IBAG公司首席代表邵传伟先生撰文对此做一介绍,以飨广大读者。     

高速电主轴的特点及选用

近年来，高速切削的市场需求使得数控机床的发展日新月异，作为数控机床关键配套件的机床主轴也空前的热门起来。电主轴以其结构紧凑、使用方便和更易于实现高速化而成为机床行业的新宠。同时，由于行业规范和标准化程度不足，在百家争鸣的市场繁荣中，也暴露出一些不可避免的问题。     

高速大功率电主轴设计

随着生产力水平的高速发展，高速加工(HSM或HSC，High Speed Machining／Cutting)逐渐成为现代机械加工新的发展方向，它所起到的作用日益为人们所重视。在日趋激烈的市场竞争中，新材料及难加工材料层出不穷，质量要求不断提高，精度大幅提升，周期缩短，新的生产形势对生产加工提出了新的要求。     

数控机床用高速电主轴技术的现状与发展趋势

本文在总结数控机床用高速电主轴特点的基础上，介绍了国内外电主轴技术的现状和发展趋势，分析了我国电主轴技术与国外先进水平之间的差距，并提出了发展我国数控机床用电主轴技术的相应对策。     

高速磨削电主轴电磁设计

对高速磨削电主轴的结构以及工况进行了简要介绍,利用开发的VB软件计算了150MD磨削电主轴的电磁参数,并对磨削电主轴的电磁特性进行了详细分析,归纳出了电主轴内装电动机的设计原则。     

数控机床高速电主轴技术及应用

高速电主轴是高速机床的核心部件,其研究进展对数控机床的技术发展影响较大.介绍了高速电主轴的结构组成和发展历程,归纳了国内外高速电主轴的主要特点和目前的发展状况,分析了高速电主轴对数控机床技术发展的影响,并展望了高速电主轴未来的发展方向.     

高速电主轴设计制造中若干问题的探讨

探讨了电主轴的优良特性,介绍了基本参数和结构类型的选择,分析了电主轴的两大内部热源：内置电动机和主轴轴承。提出了降低电主轴温升的两大措施：电动机外循环油冷和陶瓷球轴承及其油－气润滑,讨论了高速电主轴动平衡设计的原理与方法。     

大功率陶瓷轴承电主轴单元的研制

介绍了电主轴单元的优良特性及其应用，结合高速电主轴单元的研制实践，分析了大功率电主轴单元支承选用及预负荷的确定，探讨了电主轴单元的结构布局与设计，讨论了电主轴单元冷却与润滑系统的设置，通过实验测试电主轴的静动态性能，为加快开发新型电主轴及其在数控机床上的应用提供技术依据。     

电主轴的设计与研究

在金属切削加工领域，高速切削加工的优点受到了广泛关注，具有高速加工能力的机床已成为市场新宠，近年来高速加工机床发展很快。而电主轴是高速加工机床的关键功能部件之一，它的好坏对机床性能影响很大。但电主轴技术含量高，制造难度大，不是一般企业都能生产，世界上也只有为数不多的企业提供电主轴商品。为了发展中国的高档机床，我国也有少数机床厂家和科研单位在研制电主轴。这里介绍的是德国亚琛工业大学（TH Aachen）WZL研究电主轴和高速加工机床的论文，希望对我国机床业界有所启发。     

电场感应式低功耗电源的设计

介绍一种电场感应式供电方法并探究其可行性。首先确定了电场感应式电源的供电原理,其次设计了实验电路,并对影响超级电容充电电流大小的大气电容进行了实际测量,最后对实际供电与用电情况进行了仿真。电场感应式电源采用充放电次数是普通蓄电池500倍～1000倍的超级电容储存电能,结合间断供电方法,解决了由于更换电池而导致的经济损失问题。     

高速电主轴永磁体减振系统的设计

利用永磁体的同极相斥及磁力随距离的增大而减小的基本原理,使电主轴内部减振系统的两组环形永磁体形成对转轴的径向约束和实现增加系统阻尼的作用,抑制和减小电主轴转子在径向方向上的振动。在实现高转速的前提下,使之振动大大减小,提高电主轴的回转精度。     

数控纵切车床电主轴数字化设计分析系统研究

针对高速数控纵切车床电主轴快速设计的需要,提出一种将常规设计计算与CAE技术相结合的优化设计方法,建立了高速电主轴数字化设计系统的总体结构与设计流程,开发了常规设计计算软件并实现与ANSYS分析软件系统的结合,形成了数控纵切车床电主轴数字化优化设计分析系统。通过实例介绍了该系统的主要功能模块,该系统的应用对于企业实现电主轴快速优化设计、提高设计效率有一定的促进作用。     

一种DC-DC直流稳压电源及漏电保护装置的设计

利用稳压块TL430、TIP127大功率三极管等分离元件构成一种输入电压范围宽、输出电压为+5 V的DC-DC直流稳压电源。通过MSP430F149单片机实现输出电流、漏电流、输出电压和功率的测量,并根据漏电流大小能自动切断电压输出实现保护,具有测量精度高、漏电保护灵敏的特点。     

电主轴磨床零部件的抗振性结构设计

介绍了电主轴磨床垫板部件为提高刚度改善抗振性而进行的结构设计和有限元分析验证,对提高结构的动刚度进行了重点介绍,为其他零部件的设计和验证提供了借鉴。     

高速干气式密封件试验机用电主轴的结构设计

针对干气式密封件试验高转速、大扭矩、高精度的要求,从电主轴轴系、润滑系统、冷却系统、预载荷系统四部分详细阐述了高速干气式密封件试验机的结构及其设计思路。     

大功率空气静压轴承电主轴

介绍自行研究设计的空气静压轴承高频电主轴设计上的特点：一是空气轴承采用“全支承”结构,显著地提高轴承的承载能力和刚度;二是较国内同类型产品其变频电机的输出功率显著增大,可适应高效磨削的要求。     

高速电主轴采用轴芯冷却的设计

针对高速机床主轴电机的损耗发热和轴承的摩擦发热所产生的问题,通过对高速电主轴的冷却控制系统的分析与试验,采用轴芯冷却设计,有效地控制了电主轴的温升,减小了电主轴的热膨胀,保证了电主轴的性能和提高了使用寿命。     

浅析电动汽车供电技术的研究及发展

随着能源问题越来越严重,节能减排成为各国发展的重要工作.在这样的环境下,电动汽车在汽车市场上表现出巨大的发展潜力,一方面有助于节约能源,另一方面降低了对自然环境的污染.所以,更多的人开始使用电动汽车来取代传统轿车.但是纯电动汽车的发展仍然受到一定技术限制,其主要原因是人们担心纯电动汽车在行驶的中途没电.文章中对电动汽车...     

新型LED驱动电源设计

以SEPIC拓扑电路为主电路,采用L6562和TSM101,进行了功率因数校正和LED恒压恒流控制。实验结果证明,设计的电源实现了临界连续模式下,SEPIC电路的高功率因数和较宽范围的恒压恒流输出,成功驱动了LED灯源。