定義
中文名稱:主軸
英文名稱:spindle
定義:帶動工件或加工工具鏇轉的軸。 套用學科:機械工程(一級學科);切削加工工藝與設備(二級學科);金屬切削工具機-金屬工具機零部件(二級學科)
機械工程
1.[principal axis]
2.通過剛體一給定點的任何三個互相垂直的軸,相對於這些軸的轉動慣量或最大、或最小
3.一球面鏡或透鏡系統相對它為對稱的線,這條線既通過它們的表面中心,又通過它們的曲率中心
4.通過垂直於準線的圓錐形垂面的焦點的線
5.[main shaft]∶[如機械廠中或汽車上的]主傳動軸
6.[caudex]∶一株植物的包括莖和根在內的主軸
7.棕櫚或樹蕨的莖,以永久性葉基包著的或具有顯著的葉痕
8.一種多年生植物的木質基部
9.也可用於文章線索,圍繞一個主線進行描述,這個主線稱為主軸
建築工程
工程力學
若截面對兩個正交軸的慣性積等於零,則該二正交軸稱為主軸。 通過截面形心的主軸稱為形心主軸。
數學含義
當二次曲線的一條直徑的任一垂直弦為這條直徑所平分時,稱這條直徑為主軸或主直徑。二次曲線的主軸是它的對稱軸。
淬火
淬火是將工件加熱到臨界溫度Ac3(亞共析鋼)或Ac1(過共析鋼)以上溫度,保溫一段時間,使之全部或部分奧氏體化,然後以大於臨界冷卻速度的冷速快冷到Ms以下(或Ms附近等溫)進行馬氏體(或貝氏體)轉變的熱處理工藝。其目的是大幅提高工件的剛性、硬度、耐磨性、疲勞強度以及韌性等。
主軸經淬火熱處理後其表面會有一層淬硬層,正是這因為這個淬硬層,才使得主軸的硬度、耐磨性和使用壽命大大提高。常用的主軸淬火設備有以下幾種:
型號 | GS-ZP-200 | 輸入功率 | 200KW |
最大輸入電流 | 300A | 工作電壓 | 342-430V |
振盪頻率 | 2-4KHz | 進水口水壓 | 0.2-0.5Mpa |
主機體積 | 810*530*1780 | 分機體積 | 500*800*580 |
水溫保護點 | 50℃ | 機身顏色 | 灰色+白色 |
型號 | WH-VI-300 | 工作電壓範圍 | 350V-410V |
最大輸入電流 | 500A | 振盪頻率 | 10-25KHZ |
效率 | 100% | 負載持續率 | 100% |
冷卻水流量(主機) | 30L/min(0.3mpa) | 冷卻水流量(變壓器) | 30 L/min(0.3mpa) |
工作電源 | 380V/50-60HZ | 冷卻水壓 | 0.5-0.7mpa |
機器顏色 | 藍白 | 水溫保護點 | 50℃ |
主機重量 | 155Kg±5% | 變壓器重量 | 170Kg±5% |
主機體積 | 700*700*1650 | 變壓器體積 | 1050*550*540 |
主軸電機操作規範
任何一種設備的操作都有其操作規範,如果操作員能按規範來操作,設備故障就少,壽命就長;反之,故障多,壽命短。主軸電機是一種精密部件,使用就更加講究,請大家在使用中一定要按下述規範進行:
(1)雕銑機的操作員必須經過培訓和認可,嚴禁沒有經過訓練的操作人員使用雕銑機。
(2)開機使用之前,首先要保證電機冷卻循環系統工作正常,然後再開啟主軸電機,嚴禁在無冷卻的條件下使用主軸電機。
(3)工作環境溫度不要高於30℃,當環境溫度高於30℃後應使用空調,或使用制冷機為主軸電機強制製冷。
(4)主軸電機冷卻水使用純淨水,水質必須清潔,為防止微生物和水垢的產生,在正常情況下應每七天換一次水,當周邊環境高於30℃、又無強制製冷措施的情況下,應該每天在水溫最高時更換一次純淨水。另外操作員要養成在工作中注意觀察水溫的習慣,當水溫超過30℃就要換水。
(5)使用雕銑機必須使用穩壓電源和不間斷電源,以此保證工作的可靠性。
(6)每天開始工作時,主軸電機要按從低速到高速運行的原則,逐步升速預熱,當電機達到所需轉速且空載運轉平穩、溫度冷卻後再進行加工,這樣才能保證較好的加工精度。
(7)如果停機超過兩天以上,必須分檔從低速到高速按電機磨合步驟對電機進行空載磨合,在磨合通過後才能使用。
(8)要按照技術服務人員提供的用刀原則來進行雕刻加工,在規劃刀路時要確保主軸電機受力合理,一定要避免豎直下刀,嚴禁主軸電機超負荷工作,以此確保主軸電機的正常使用壽命。
(9)嚴禁使用刀刃磨損的刀具進行加工。刀具磨損後仍繼續使用,會加大電機軸向力,導致軸承受損,而且還影響雕刻的精度及效果。
(10)操作過程中嚴禁敲擊、撞擊主軸電機轉子端。要求操作員在對刀時一定注意Z軸起刀點,要審核輸入起刀點的參數,防止誤操作。要避免在操作過程中出現撞擊、扎刀等現象對主軸電機的軸承造成損傷。一旦有扎刀現象,要立即停機,以此避免高速運轉對軸承造成更大的傷害!然後,從低速開始進行磨合,時間要比正常磨合時間略長,直到電機運轉平穩、正常後再開始工作。
(11)如果操作不當,卡頭被卡在電機轉子端,嚴禁用敲打電機轉子的方法取出卡頭。處理時只能用鉗子等工具取卡頭,但不能損傷電機轉子螺紋。此時,卡頭和壓帽已經完全喪失精度,事後必須立即更換卡頭和壓帽,否則繼續使用仍會損傷電機轉子。
(12)使用工件切削液時,一定要將切削液沖在刀具切削部位,只有這樣才能起到對刀具和工件的冷卻作用,嚴禁將切削液沖在壓帽和電機轉子端。
(13)刀具採用彈簧卡頭裝卡。為了保證刀具的裝卡精度和加工質量,也為了避免壓帽、轉子損壞,每次裝卡刀具前,一定要用汽油或WD40清洗劑將卡頭和壓帽清理乾淨!要經常檢查、清除卡頭縫隙內的殘渣,要將卡頭的內孔及外表面(含錐面、端面等)擦洗乾淨,要將轉子與卡頭配合的端面、錐孔擦洗乾淨後再上刀。
(14)要按正確的方法上下刀,不能使用蠻力上下刀,防止轉子和壓帽滑扣。
(15)不要24小時不停地使用主軸電機,每天至少要讓主軸電機休息2個時,以此保證主軸電機能恢復機械疲勞從而延長主軸電機的壽命。
(16)不使用已磨損的換刀工具和壓帽。
(17)不要加工石墨材料。
(18)要按保養制度為主軸電機進行保養。
新技術
電主軸是最近幾年在數控工具機領域出現的將工具機主軸 與主軸電機 融為一體的新技術,它與直線電機技術、高速刀具技術一起,將會把高速加工推向一個新時代。電主軸 是一套組件,它包括電主軸本身及其附屬檔案:電主軸、高頻變頻裝置、油霧潤滑器、冷卻裝置、內置編碼器、換刀裝置。
電主軸所融合的技術:
高速軸承技術:電主軸通常採用複合陶瓷軸承,耐磨耐熱,壽命是傳統軸承的幾倍;有時也採用電磁懸浮軸承或靜壓軸承,內外圈不接觸,理論上壽命無限;
高速電機技術:電主軸是電動機與主軸融合在一起的產物,電動機的轉子即為主軸的鏇轉部分,理論上可以把電主軸看作一台高速電動機。關鍵技術是高速度下的動平衡;
潤滑:電主軸的潤滑一般採用定時定量油氣潤滑;也可以採用脂潤滑,但相應的速度要打折扣。所謂定時,就是每隔一定的時間間隔注一次油。所謂定量,就是通過一個叫定量閥的器件,精確地控制每次潤滑油的油量。而油氣潤滑,指的是潤滑油在壓縮空氣的攜帶下,被吹入陶瓷軸承。油量控制很重要,太少,起不到潤滑作用;太多,在軸承高速鏇轉時會因油的阻力而發熱。
冷卻裝置:為了儘快給高速運行的電主軸散熱,通常對電主軸的外壁通以循環冷卻劑,冷卻裝置的作用是保持冷卻劑的溫度。
內置脈衝編碼器:為了實現自動換刀以及剛性攻螺紋,電主軸內置一脈衝編碼器,以實現準確的相角控制以及與進給的配合。
自動換刀裝置:為了套用於加工中心,電主軸配備了自動換刀裝置,包括碟形簧、拉刀油缸等;
高速刀具的裝卡方式:廣為熟悉的BT、ISO刀具,已被實踐證明不適合於高速加工。這種情況下出現了HSK、SKI等高速刀具。
高頻變頻裝置:要實現電主軸每分鐘幾萬甚至十幾萬轉的轉速,必須用一高頻變頻裝置來驅動電主軸的內置高速電動機,變頻器的輸出頻率必須達到上千或幾千赫茲。