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超高速磨削对高速主轴系统的要求

发布时间:2019/11/19
  超高速数控磨削机床是实现超高速磨削加工的物质基础,而高速主轴又是超高速数控磨削机床的“核心”部件,它的性能直接决定了机床的超高速磨削加工性能,它不但要求较高的速度精度,而且要求连续输出高的转矩能力和非常宽的恒功率运行范围。
  对于高速高精度主轴单元系统,应该是剐性好,回转精度高,运转时温升小、稳定性好、可靠,功耗低,寿命长,同时,成本也应适中。要满足这些要求,主轴的制造及动平衡、主轴的支撑(轴承)、主轴系统的润滑和冷却、系统的刚性等是很重要的。高速回转的砂轮轴和砂轮一起,其动不平衡引起的振动会严重影响磨骶质量,除了砂轮和主轴系统预先要进行严格的动平衡外,还应当在机床进行磨削的过程中实施连续的自动平衡。此外,要充分重视超高速磨床砂轮与主轴连接的可靠性。
  高速、高精度、大功率的电主轴是目前最好的高速主轴系统。因此需要高速主轴系统具有:
  ①大功率、高转速和高精度的驱动系统;
  ②高刚性、高精度、高转速、重负荷的轴承或支承件;
  ③高刚性、高精度的砂轮主轴和工件头架主轴。
  数控磨床的高速主轴系统,一般是指最高转速1-10000r/min的主轴系统,并相应具有高的角加(减)速度,以实现主轴的瞬时升降速与起停。高速主轴还应有较高的回转精度,通常要求主轴的径向圆跳动小于1或2pm,轴向窜动小于1pm。此外,主轴也要有足够的静、动刚度,以承受一定的磨削负荷和保持高的回转精度。
  电主轴具有结构紧凑、质量轻、惯性小、动态特性好等优点,并可改善机床的动平衡,避免振动、污染和噪声,它在超高速磨削机床上得到了广泛的应用。美国、德国、日本、瑞士、意大利等工业发达国家,都在高速数控磨削机床上广泛采用了电主轴结构。