涡轮式高转速数控中心主轴单元研究与开发

高性能主轴系统是高转速数控中心机床的核心功能部件之一,是实现高速加工重要的基本单元,机床主轴由内装式电动机直接驱动,实现了机床的“零传动”。本文在数控中心机床电主轴结构现状基础上,分析了电主轴单元的主要组成和融合技术,介绍了电主轴刀具刀柄接口技术的设计方案、提出高转速涡轮式主轴单元不平衡问题的瞬间数据及稳态分析,对涡轮式高转速数控中心主轴单元研究与开发具有独到见解和实践应用。     

机床的主轴单元（下）

通过回顾机床主轴发展历程,指出电主轴在高端数控机床的应用日益广泛。继而详尽地阐述了机床主轴单元的设计要点,包括轴承、润滑和冷却以及刀具接口等。接着对主轴的静动态和热性能分析以及建模仿真进行了全面介绍。最后指出主轴的工况监控、智能化和自适应控制是新一代电主轴的重要特征和未来发展趋势。     

人物介绍

通过回顾机床主轴发展历程,指出电主轴在高端数控机床的应用日益广泛.继而详尽地阐述了机床主轴单元的设计要点,包括轴承、润滑和冷却以及刀具接口等.接着对主轴的静动态和热性能分析以及建模仿真进行了全面介绍.最后指出主轴的工况监控、智能化和自适应控制是新一代电主轴的重要特征和未来发展趋势.     

智能化高精密高速电主轴研究探索

正随着微机电器件和通讯技术的发展,主轴智能化越来越引起人们的注意,需要从控制软件和工况监控两方面入手,使主轴能够随时感知工况并能自主地加以调节。智能化和自适应是新一代电主轴的重要特征。尽管自适应机电一体化装置在主轴单元中的应用目前处于研究阶段,但它代表机床主轴单元的未来发展趋势。主轴是机床的心脏,它的性能对机床整体的性能、生产率和加工精度有决定性的影响。装有刀具的主轴又往往是机床静态刚度的薄弱环节和激振源。电主轴智能化领域中,欧洲电     

国内数控机床用电主轴系统的发展

一、概述 众所周知，高速主轴系统历来就是数控机床三大高新技术之一(高速主轴、数控系统、进给驱动)。随着数控技术及切削刀具的飞跃发展，越来越多的机械制造装备都在不断地向高速、高精、高效、高智能化发展，内装式电主轴单元已成为最能适宜上述高性能工况的数控机床核心功能部件之一。尤其是在多轴联动、多面体加工、并联机床、复合加工机床等诸多先进产品中，内装式电主轴单元的优异特点是其他类型主轴单元不能替代的。     

国内数控机床用电主轴系统的发展

众所周知,高速主轴系统历来就是数控机床三大离新技术之-(高速主轴、数控系统、送给驱动)。随着数控技术及切削刀具的飞跃发展,越来越多的机械制造装备都在不断地向高速、高精、高效、高智能化发展,内装式电主轴单元已成为最能适宜上述高性能工况的数控机床核心功能部件之一。尤其是在多轴联动、多面体加工、并联机床、复合加工机床等诸多先进产品中,内装式电主轴单元的优异特点是其它类型主轴单元不能替代的。据中国机床工具工业协会专项信息——EMO2003考察报告汇编介绍:2003年意大利米兰欧洲国际机床展览会中,大部分展出的加工中心均采…     

电主轴振动故障诊断与治愈研究进展

电主轴是主轴与电机一体化的新型主轴,是高速机床的首选主轴。加工过程中电主轴振动故障时有发生,影响回转精度、使用寿命和工件质量。综述了近年来机床电主轴振动故障诊断与治愈即振动控制的研究进展。电主轴振动故障诊断主要采用信号处理和机器学习两个思路,前者以振动信号频谱和时频分析为核心,后者以故障数据集降维、分类和聚类分析为重点。故障治愈是故障诊断目标,主要有转子主动平衡、轴承和电机主动调控3个手段。电主轴故障诊断还缺乏神经网络、深度学习和趋势预测等方面研究,故障治愈技术的实用化程度尚不高,智能电主轴的研发仍需持续努力。     

电主轴部件的工艺分析

主轴是机床的关键零件之一,它一方面支承各种传动零件,传递动力和承受各种负荷,以便进行切削加工;另一方面又要保证安装在主轴上的工件或刀具具有较高的回转精度。电主轴除必须满足上述要求外,还要具有电动机转子的各项性能。因此电主轴部件的加工精度及其装配精度将...     

高速电主轴的热变形研究

以高速机床电主轴单元为研究对象,研究主轴温升对电主轴精度的影响.通过对电主轴主要热源的分析,应用ANSYS软件对主轴进行建模,研究高速电主轴轴心温度场的分布情况和主轴的变形趋势.在明确主轴产生的热量与热变形量之间关系的基础上,提出针对电主轴热变形量的补偿措施,从而提高高速机床的稳定性,确保主轴精度的保持性.     

普什宁江研制成功国内第一台零编程数控卧式滚齿机

日前，重庆大学与普什宁江机床有限公司联合开发成功YK3610数控卧式滚齿机。该机床采用先进的零传动、零编程理论进行了研发。通过对样机进行的多种齿轮坯料加工，验证了机床高精度、高效率的加工能力。该机床采用基于电主轴的滚刀主轴和基于力矩电动机的工件主轴两个零传动功能部件，     

本期导读

异步型电主轴电机电磁场分析和参数优化电主轴,就是把电机转子直接作为机床或者加工设备的主轴,同时配合其他零部件,实现电机与机床主轴的一体化。异步型电主轴具有结构紧凑、重量轻、惯性小、振动小、噪声低、响应快等优点.而且能够简化机床设计,易于实现主轴定位。基于经典的麦克斯韦瞬态电磁场分析理论,采用     

机床电主轴冷却系统油品问题的原因分析及排除

高速加工中心的电主轴使用冷却循环油进行冷却和润滑,冷却油的品质直接影响主轴的使用寿命。通过介绍某品牌加工中心的电主轴冷却油循环系统,分析了该主轴冷却循环油中混入切削液的原因,详细阐述了故障维修的全过程及机床缺欠的改进,解决了同型号机床电主轴冷却循环油混入切削液的问题,显著提高了机床主轴的使用寿命。     

基于机床数控系统的电主轴控制技术

随着机床产业的不断发展,电主轴的应用越来越广泛,电主轴上配置星角切换装置后,不但具有低转速时高扭矩,还具备高转速时大功率的特性。高速运转的电主轴的主轴型式是将主轴电机的定子、转子直接装入主轴组件的内部,即把高速电机置于精密主轴内部,电主轴的电机转子就是主轴,主轴的壳体就是电机的机座,实现了变频调速电机和主轴一体,电机直接驱动主轴,形成电主轴。     

国外高速机床用电主轴概况

高速机床的应用领域正日趋扩大 ,许多切削工序 (如车、磨、钻、铣、镗、扩孔和铰孔等 )相继使用高速机床 ;另一方面 ,几乎任何材料 ,如钢、铸铁、轻金属、有色金属、难加工金属、合金及塑料等都可用高速切削加工方法加工。在高速机床的部件中 ,主轴结构对制品的加工质量和机床加工效率有重要影响。高速机床的主轴结构越来越多地使用电主轴。1　电主轴的支承在生产高速电主轴部件时 ,对其静态、动态稳定性有严格要求。在滚动轴承、静液压轴承、动液压轴承和磁性轴承的基础上 ,可设计以下几种主轴支承。1 .1　径向支承滚动轴承在使用滚动轴承…     

机床主轴部件探讨

针对机床主轴的特性要求,探讨了主轴部件在传统主轴设计和电主轴设计中需要注意的问题。详细介绍了主轴轴承的选择、润滑和冷却方式,分析了解决主轴系统的振动、噪声和热变形等问题,并提出了相应的解决方法。随着电主轴的普遍应用,在结构设计中将会得到不断的完善,成为机床传动中可靠的主轴功能部件。     

用新刀具提高生产效率（一）

在同由于应用了电主轴、并行运动杆系和直线电机而变得愈来愈高速的机床竞争中,精密刀具是以采用新的刀具材料、几何形状和涂层,以及多用途刀具和在刀具中装设微处理器来与之抗衡的,精密刀具有可能推动生产率的进一步提高。     

中场链接

高精密轴承市场需求量剧增伴随着数控机床的高速发展,正在改变着以磨用轴为主的电主轴市场。根据机床行业“十五”发展规划,到2005年我国数控机床产量将从2000年的1.5万台增加到3.5万台(目前预测会超过5万台),数控机床使用电主轴的比例也将由6.7%增加到40%左右。预计到2005年,数控机床用电主轴将激增到20000根,约占电主轴总需求量的2/3,替代磨用电主轴的市场地位,成为电主轴市场的主力军。与此同时,数控机床主轴所需的高精密轴承的需求量也将急剧增加。按每根数控机床主轴平均使用4～5套轴承计算,考虑到部分双主轴或多主轴机床,按平均每台机…     

高精高速高效的机床功能部件——电主轴

电主轴的优势 不同于传统机床主轴,电主轴是将电动机置于主轴内部,通过驱动电源直接驱动主轴进行工作,省略了中间传动装置,实现了电动机、主轴的一体化功能,具有高转速、高精度、低噪声、低温升、结构紧凑、安装方便等优点。     

一种加工中心主轴松刀卸荷机构

数控机床的主轴自动松拉刀动作是机床加工中必不可少的功能。在对机床进行换刀时,必须首先通过松刀动作后才能将主轴上的刀具取下,待主轴换上新刀后,再进行拉刀动作,将主轴上的刀具拉紧后才可以进行加工。目前的机床在为主轴进行换刀动作时,通常的结构都是首先通过松刀油缸的动作推动带有碟形弹簧的拉杆,使机床夹持刀具的夹头松开来进行松刀动作;当新的刀具被换到主轴上后,松刀油缸反向进油,活塞回退,拉刀杆在蝶形弹簧的作用下回退,拉紧刀具。在这一动作完成的过程中(如图1),首先主轴完成定向操作,液压油从主轴松刀进油侧进入松刀油缸1中,推…     

高速电主轴单元动态性能试验平台的研发北大核心

高速电主轴作为高速机床的核心部件,其动态性能影响着机床的加工精度。为充分了解电主轴单元运转过程中的动态性能及其对主轴加工精度的影响,开发了一套电主轴单元动态性能试验平台。利用该试验平台和LMS数据采集系统,对HMC80加工中心电主轴单元的回转精度、振动、温升进行空载在线实时监测,为高速电主轴单元的动态性能研究和制造安装提供可靠的实验数据参考。