O fuso elétrico é uma nova tecnologia que surgiu no campo da usinagem CNC nos últimos anos, integrando o fuso da máquina-ferramenta e o motor do eixo Juntamente com a tecnologia do motor linear e a tecnologia de ferramentas de alta velocidade, empurrará a usinagem de alta velocidade para uma nova era. O eixo elétrico de usinagem CNC é um conjunto de componentes, que inclui o próprio eixo elétrico e seus acessórios: eixo elétrico, conversor de frequência de alta frequência, lubrificador de névoa de óleo, dispositivo de resfriamento, codificador embutido e trocador de ferramentas.
O eixo de alta velocidade é a tecnologia chave mais importante na tecnologia de corte de alta velocidade e também o componente mais importante das máquinas-ferramentas de corte de alta velocidade. Alto equilíbrio din?mico, boa rigidez, alta precis?o rotacional, boa estabilidade térmica, torque suficiente e transmiss?o de energia, alta toler?ncia de for?a centrífuga, dispositivo preciso de medi??o de temperatura e dispositivo de refrigera??o eficiente s?o necessários. O corte de alta velocidade geralmente requer uma capacidade de velocidade do eixo n?o inferior a 40000 r/min e uma potência do eixo superior a 15 kW. Normalmente, os componentes elétricos do eixo com motores integrados do eixo s?o usados para alcan?ar a transmiss?o direta sem liga??es intermediárias. Atualmente, rolamentos cer?micos de nitreto de silício prensado a quente (Si3N4), rolamentos de press?o din?micos e estáticos líquidos e rolamentos de ar s?o comumente usados. A lubrifica??o geralmente usa técnicas como lubrifica??o de ar a óleo e lubrifica??o a jato. O resfriamento do fuso é geralmente conseguido através do resfriamento interno de água ou resfriamento a ar do fuso.
1. Diagrama do princípio de funcionamento do eixo cer?mico de alta velocidade
![陶瓷轴承高速主轴工作原理图 Introdu??o à estrutura do eixo do motor do centro de usinagem CNC(pic1)](/2024/2018120409904575.jpg)
O diagrama acima mostra o princípio de funcionamento de um eixo de alta velocidade de rolamento cer?mico, usando rolamentos de esferas de contato angular de precis?o de grau C ou B. Adotando uma estrutura de "esfera densa pequena", o material da bola é Si3N4; Adotando o eixo elétrico (motor e eixo integrados); O valor característico da velocidade do rolamento (=? Di?metro do eixo (mm), velocidade (r / min)) é aumentado em 1,2 ° C em compara??o com rolamentos de a?o comuns Duas vezes, pode chegar a 0,5-1106. Elevada precis?o de rota??o, com um erro de rota??o inferior a 0,2 μm para rolamentos hidrostáticos líquidos e inferior a 0,05 μm para rolamentos hidrostáticos a ar; Baixa perda de energia; A velocidade característica dos rolamentos hidrostáticos líquidos pode chegar a 1106, e a velocidade característica dos rolamentos hidrostáticos do ar pode chegar a 3106. A capacidade de carga dos rolamentos de press?o estática do ar é relativamente pequena.
Comparado com esferas de a?o, as vantagens dos rolamentos cer?micos s?o:
(1) A densidade das esferas cer?micas é reduzida em 60%, o que pode reduzir grandemente a for?a centrífuga;
(2) O módulo elástico da cer?mica é 50% maior do que o do a?o, que dá aos rolamentos maior rigidez;
(3) Cer?mica tem um baixo coeficiente de atrito, que pode reduzir o aquecimento do rolamento, o desgaste, e a perda de energia;
(4) A cer?mica tem boa resistência ao desgaste e longa vida útil do rolamento.
2. Maglev rolamento de alta velocidade eixo
![磁浮轴承高速主轴 Introdu??o à estrutura do eixo do motor do centro de usinagem CNC(pic2)](/2024/2018120409925715.jpg)
O diagrama acima mostra o princípio de funcionamento do eixo de alta velocidade com rolamentos de levita??o magnética.O eixo é suportado por dois rolamentos de levita??o magnética radial e dois axiais, e a diferen?a entre o estator e o rotor dos rolamentos de levita??o magnética é de cerca de 0,1 mm.? Alta rigidez, cerca de 10 vezes a rigidez de um eixo de rolamento de esferas. O valor característico da velocidade de rota??o pode chegar a 4106.? A precis?o de rota??o depende principalmente da precis?o e sensibilidade do sensor, bem como do desempenho do circuito de controle, e pode atualmente atingir 0,2 μm.? A estrutura mec?nica e o sistema de circuito s?o relativamente complexos; Devido à alta gera??o de calor, há uma alta demanda para o desempenho do sistema de resfriamento.