1、何為電主軸

    電主軸是將機床主軸與主軸電機集成在數(shù)控機床領(lǐng)域的一項新技術(shù)。高速數(shù)控機床主傳動系統(tǒng)取消了帶輪傳動和齒輪傳動。機床主軸由內(nèi)部電機直接驅(qū)動，將機床主傳動鏈的長度縮短為零，實現(xiàn)了機床的“零傳動”。這種主軸電機與機床主軸“合二為一”的傳動結(jié)構(gòu)使主軸部件相對獨立于機床的傳動系統(tǒng)和整體結(jié)構(gòu)。

    英語中有許多電主軸的稱謂，如Electric-spindle,Electro-spindle,Motorspindle和Motoridspindle等;由于電主軸可采用交流高頻電機作為動力源，因此又稱“高頻主軸”(HighFrequencySpindle);由于沒有中間傳動環(huán)節(jié)，有時又稱“直接傳動主軸”(DirectDriveSpindle);由于電機安裝在主軸內(nèi)部，又稱“內(nèi)裝電機主軸”(Build-inMotorSpindle)。

    2、電主軸的基本構(gòu)成

    高速電主軸由動力源(電機轉(zhuǎn)子和定子)組成、主軸(轉(zhuǎn)軸)、前后軸承、冷卻套、主軸單元外殼、各種連接裝置、刀具接口等基本機械部件。

    電主軸采用無殼電機，電機內(nèi)置，轉(zhuǎn)子熱安裝在主軸零件上，與主軸集成，主軸由前后軸承支撐，壓力配合產(chǎn)生的摩擦力實現(xiàn)大扭矩通道。壓力谷清理了主軸上所有形式的鍵連接和螺紋連接，可以使主軸的運行部分達到準確的動平衡。電機定子安裝在冷卻套中，并通過冷卻套固定在電主軸的外殼中。因此，電機轉(zhuǎn)子直接作為機床的主軸，主軸單元的外殼為電機座椅。

    主軸后端配有測速和角位移傳感器（旋轉(zhuǎn)編碼器），實現(xiàn)電機的全閉環(huán)控制。主軸前端外伸部分的內(nèi)錐孔和端面用于安裝和固定可更換的手柄。電源接口用于與驅(qū)動器的電氣連接。通電后，轉(zhuǎn)子可以直接驅(qū)動主軸旋轉(zhuǎn)，主軸的速度由電機的變頻調(diào)速和矢量控制裝置改變。

    3、主軸的發(fā)展趨勢

    電主軸的總體發(fā)展趨勢是：大功率、高速、高主軸旋轉(zhuǎn)精度。

    大功率:電主軸向高速大功率、低速大扭矩方向發(fā)展。根據(jù)實際應(yīng)用需要，大多數(shù)數(shù)控機床在低速粗加工時需要滿足重切割和高速精加工的要求，因此電主軸應(yīng)具有低速大扭矩、高速大功率的性能。

    高速：電主軸繼續(xù)向高速、高剛度發(fā)展。在電主軸軸承及其潤滑技術(shù)、精細加工技術(shù)、精細動平衡技術(shù)等不斷發(fā)展的背景下，數(shù)控機床電主軸的高速已成為當前發(fā)展的普遍趨勢。在剛性方面，由于軸承及其潤滑技術(shù)的發(fā)展，電主軸的系統(tǒng)剛度越來越大，滿足了數(shù)控機床高速、精細加工發(fā)展的需要。

    高精度：電主軸進一步向高精度、高可靠性和長壽命方向發(fā)展。由于終端用戶對數(shù)控機床的精度和可靠性提出了越來越高的要求，電主軸的精度和可靠性也不斷提高。同時，由于采用了特殊的精細軸承、先進的潤滑方法和特殊的預負荷施加方法，電主軸的使用壽命相應(yīng)延長，使用可靠性越來越高。

    4、電主軸的重要性

    設(shè)備制造業(yè)是國民經(jīng)濟的支柱產(chǎn)業(yè)，機床工業(yè)是設(shè)備制造業(yè)的基石。所有有精度要求的零件和設(shè)備都需要機床加工。機床主軸的旋轉(zhuǎn)由電機驅(qū)動。傳統(tǒng)機床是通過皮帶輪驅(qū)動齒輪箱輸入軸的異步電機，通過齒輪箱齒輪嚙合的轉(zhuǎn)換實現(xiàn)電機主軸的調(diào)速。電主軸是高精度機床的核心功能部件。刀具直接安裝在電機轉(zhuǎn)子上，節(jié)省了中間皮帶輪和齒輪箱的傳動環(huán)節(jié)。其功能是驅(qū)動刀具或工件旋轉(zhuǎn)，實現(xiàn)高速、精細的加工。機床主軸的性能在很大程度上決定了機床的加工效率和質(zhì)量，對機床的性能有著至關(guān)重要的影響。

    5、如何選擇電主軸？

    根據(jù)現(xiàn)場需要選擇電主軸，找到合適的電主軸產(chǎn)品。

    一定要注意電主軸的應(yīng)用場所。不同應(yīng)用場合的接口不同。此外，還需要了解工況的功率要求和本功率下相應(yīng)的轉(zhuǎn)速；

    刀具接口需要清晰，一般固定接口轉(zhuǎn)速只能用于規(guī)定的電主軸。

    如果需要更高速度的電主軸，刀具接口需要選擇相應(yīng)的等高速刀具接口，數(shù)控銑削電主軸上的彈簧夾頭也有一定的較高速度；

    磨削電主軸一般為水平扭矩設(shè)計電機，電機較高速度、功率和電壓等比關(guān)系，電壓和功率隨電主軸速度線性增加，表示電流基本恒定，因為扭矩和電流之間的關(guān)系是線性關(guān)系，所以稱為恒轉(zhuǎn)矩電機。