最火电主轴在高速加工中的应用婚礼鲜花线切割汽车颈枕浴室五金电镀机

电主轴在高速加工中的应用

气静压电主轴是一个功能部件，在国外已应用于高速精密磨削，铣削、雕刻和难加工材料的微小孔钻削及抛光等。它是空气静压轴承应用的一个重要方面，涉及的行业范围广数量大。美国POPE公司、英国WESTWIND公司、日本东芝公司及韩国三星公司等，已经进行专业化生产，并已有系列产品供应。

我国也有个别厂家生产气静压电主轴，但是输出功率小（小于1千瓦），而且承载力和刚性低。因此，只适合于小孔的磨削及微小孔钻削。滚珠轴承电主轴在我国市场上仍占据着统治地位。近年来广州市钜联高速电主轴有限公司研制成功了一种大功率，高刚性的气静压电主轴，已形成系列化，并已初步投入市场使用，取得良好效果。

一、高刚性气静压电主轴的结构特点和工作原理：

1．结构特点：

气静压电主轴是采用空气静压轴承作主轴的支承，采用变频电机驱动主轴，变频电机的转子安装在主轴上（因此称作电主轴），电机的定子安装在壳体内。空气轴承采用“全支承”结构与国内传统的设计相比，能成倍地提高轴系的承载和刚度。其结构示图如下：

高刚性气静压轴承电主轴示意图

01前盖02止推轴承03定位板04轴承05体壳06主轴07定子08水套09转子

2．工作原理：

工作时，来自管道经过精密过滤的压缩空气进入壳体的通道，再流入轴承的节流小孔。然后流进轴承与主轴之间的间隙，形成一层压力气膜，将主轴浮起。启动电机驱动主轴，通过改变电源的频率，使主轴以不同的速录播系统度旋转。}

二、刚度对比和分析：

十多年前，我国已经有单位生产气静压电主轴，但是由于承载低、刚性低，因此只能用于小孔的磨削和钻削，使气静压电主轴的应用范围受到很大的局限。滚珠轴承电主轴直至现在在国内市场仍占据着统治地位，而且还使人们在认识上还存在着这样一个概念：气静压电主轴的刚度低于滚珠轴承的刚度。现在随着高刚性气静压电主轴先后在国外及国内出现，这种观念应该改变了。下面我们分别举出规格和用途相似的两种气静压电主轴和滚珠轴承电主轴的刚度进行对比：}

品种空气静压轴承电主轴滚珠轴承电主轴

生产厂英国WESTWRn——面纸环压强度测试值（N/0.152m）IND公司德国FORTUNA公司

型号D1156D1150MS32.165LR36/25MS32.100LC51/6

转速20000~30000rpm30000~50000rpm36000家庭装修rpm51000rpm

刚度径向=19kg/μm轴向=6.35kg/μm径向=13.6kg/μm轴向=3.63kg共申木门请国家发明专利292件/μm径向=8.7kg/μm轴向=4.5kg/μm径向=5.3kg/μm轴向=3.0kg/μm

从上表可以看出，当今相似规格和用途的气静压电主轴的径向刚度和轴向刚度都比滚珠轴承的高。

我们也曾对国内某厂生产的M131W的高精度的滚珠轴承内圆磨具的径向刚度进行测试，在主轴伸出端30毫米处吊重100N，主轴向下位移3~4微米。

我们对本公按份子链中醚键、酮基与苯环连接次序和比例的不同司生产的KG25型（额定转速25000转/分）高刚度气静压电主轴作同样加载试验，加载100N主轴向下位移小于1μ由于防水任务由防水公司承当m。其刚度不仅比M131W滚珠轴承内圆磨具的径向刚度高，而且比上述德国FORTUNA公司生产的滚珠轴承电主轴的径向刚度也高。

滚珠轴承由于其元件内部有游隙，而且实际上是一个弹性体，它受力以后的刚度不是常数。受力从零开始，由于力的作用，逐步消除游隙并产生变形，使刚度逐渐增加。当轴承受力逐渐增加，至使元件产生完全刚性接触，至没有位移时，刚性从零达到极大值，但是后面一段刚性是没有实用价值的。为了进行比较，我们取一段具有实用意义的刚度值，此段轴承受力从零开始至切削规范允许的最大受力段，作者称此刚度为初始刚度，我们只是认为气静压电主轴的刚度大于滚珠熔点仪轴承电主轴的初始刚度。滚珠轴承电主轴在选取规范的切削参数进行加工