高速电主轴的动平衡技术是电主轴动态性能的关键之所在,精密高速电主轴运行状态下的振动、噪音(机械噪音)、轴承的精度寿命等均与动平衡精度的高低有直接的关系。
通常,在电主轴初始设计阶段,要先对轴系转动部件进行振型分析,用计算机CAD的办法,结合大量的经验数据和轴承等相关转动部件的初始参数,把所有转动部件(包括转轴、轴承、前后轴承压紧螺母、旋转接头、拉杆、刀具等等)以质量块的方式进行分割,叠加入计算程序,根据实际工况主轴所受的的轴向力或者径向力方向和大小,把主轴受力情况同样要叠加入计算程序,这样,经过计算机计算可以得出一个转轴的振型结果,这个结果包括轴承精度寿命、静刚度、动刚度等等,可以对高速电主轴的设计给出重要的参考,这个过程要在设计任务的开始完成。通过计算,我们可以根据实际的振型情况调整我们的设计方案,通过增减轴承跨距、减轻悬伸端附加件的质量、减小电机转子尺寸等方式来调整振型,以获取我们需要的结构和结果。
主轴转速是越快越好吗?
主轴转速高适用于高精度的工件加工,且能保证工件的光洁度、和延具的寿命。在超过高主轴转速后,出现的离心力增大,主轴温度升高,和不平衡的增加从而引起的振动,造成工件精度问题,离心力增大是高主轴转速加工的必然产物,主轴转速越高,产生的从旋转轴向外拉伸旋转零件的力(离心力)越大。主轴震动,让刀具容易磨损。
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一下的电主轴中使用,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弹簧夹头也是有一定的许用高转速的。第三点:磨用电主轴一般都是横扭矩设计的电机,电机的高转速和功率以及电压的关系是等比关系,电压和功率随电主轴转速的增加线性增加。电流维持基本恒定不变,由于转矩和电流的关系是线性关系,所以称这种制式的电主轴为恒转矩制电机。