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机床主轴的温升和热变形都有哪些特点?

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机床主轴的温升和热变形都有哪些特点?

发布日期:2019-07-31 作者: 点击:

机床主轴的温升和热变形的特点,你知道是怎么回事吗?永磁同步电主轴厂家小编现在就来说说吧。

通常情况下,机床主轴部件在工作过程中,会因摩擦和搅油等能量损耗而放出热量。当发热使主轴部件接受的热量等于散出的热量时,达到热平衡状态,这个过程所需的时间是主轴部件的表面积、表面传热系数,比热容和质量的函数。

主轴部件的温升包含了主轴箱内部相关零件如主轴、轴承、传动齿轮、箱体等的温升。研究表明,主轴部件温升对机床热变形起主导作用,温升对机床正常工作和加工精度也会产生不同的影响。

首先,主轴部件的温升使各部分零件温度随时间变化,从而影响被加工工件的尺寸;同时,温升也使轴承间隙发生变化,进而影响加工精度。温升使温度分布不均匀,造成各零件或零件各部分之间的相互位置关系发生变化,从而造成零件的位移或扭曲。

减少主轴部件的热变形,可以从减少热源、散热、使温升稳定并分布均匀等方面着手。因此,主轴在最高转速运转下达到稳定温度时,滑动轴承温度不得超过60℃,滚动轴承温度不得超过70℃;高精度机床,如坐标镗床主轴轴承的温度不得超过室温10℃。

选择优质的机床主轴本身就具有很多优越性,同时控制好其使用过程中的温升,更能使得机床主轴保持良好工作状态而表现出优异的性能,有助于机床更好的运转,从而发挥更大的用途。

众所周知,电主轴根据应用场合的不同可以分为不同的类型,主要包括了有磨削用、铣削用、车削用、拉碾用、钻削用、加工中心用、机械式主轴、皮带传动主轴、特种旋转试验主轴等。

所以在选择电主轴时,一定要关注对应的应用场合,不同的应用场合的接口是不同的;另外一定要弄清楚工况的功率要求,以及在此功率下对应的转速,这一点很关键,因为同样是1kW,在额定1000转和10000转的要求下电主轴的外形尺寸是相差很多的,对于电主轴设计的难度也是不同的,所以工况一定要准确。

另一个提醒,刀具的接口一定要明确,这也是有原则的,一般情况下BT50的接口转速只能在8000rpm以下的电主轴中使用,BT40的接口可以在18000rpm下的电主轴中使用,如果要更高的转速,刀具接口需要选择相应的HSK等高速刀具接口,数控铣削电主轴上配用的ER弹簧夹头或者SD弹簧夹头也有一定的许用最高转速限制。

以磨削用永磁同步电主轴来说,一般有恒扭矩设计的电机、恒功率设计的电机、恒扭矩恒功率混合设计的电机。客户根据需要可选择不同类型的电机。主要考虑因素有轴承最高转速;轴承最大承载能力;大砂轮磨削最高许用线速度和小砂轮最低许用线速度;电主轴的工作能力和效率潜力等。

另外,磨削用电主轴的电机参数制式通常标注S6工作制式,有S6-40%、S6-60%等几种,磨削时一个工件的磨削拍节通常包括,快速进刀、磨削、退刀、修砂轮等几个步骤,电机功率的消耗不是恒定的负载,而且在磨削用电主轴电机的设计上我们通常要提高其过载能力,这样设计电主轴的目的是为了满足用户在一定的常用转速范围内均可以较好的使电主轴工作。

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