安阳市新程轴业机械有限公司

电主轴高速旋转散热问题引关注

 电主轴的轴承在高速旋转时会产生大量的热量而引起主轴温度的升高，而安装在电主轴端部的切削刀具在高速切削时也会产生大量的热量，因此对于运作过程中电主轴的散热问题引起广泛关注，认为必须在电主轴结构设计时考虑散热问题。

   电主轴电机在高速运转的过程中，内部产生功率损耗(包括机械损耗、电损耗等)双头永磁电主轴，从而使电机发热永磁电主轴。由于电主轴电机装在主轴单元壳体内，所以主轴电机不能直接采用风扇散热，自然散热条件也比较差。调查结果表明，电动机在高速旋转时，电动机转子的工作温度达140～160℃，定子的温度也在45～85℃。电动机产生的热量会直接传递给主轴，引起主轴热变形而产生加工误差。

那么，生产电主轴的技术难度大吗？对此永磁同步电主轴，有关的回答是否定的。电主轴周延佑指出，由于电主轴的生产是几种技术的综合，因此只具备单种技术的企业并不能生产这一产品，比如一般的轴承厂或是电机厂就不具备生产电主轴的能力。但这并不等于说，电主轴的生产所要求的技术就很高，国内的厂家就不能实现规模生产永磁电主轴厂家。周延佑的看法是：“电主轴国产化率低，产品大量从国外进口，出现这种状况，从技术层面来看是一点道理也没有。” 周延佑分析说，电主轴的确需要的是综合技术，但是只要一家企业拥有了其中一种技术，就可以生产电主轴这种产品。

冷却装置。我们都知道在电主轴工作的时候，它的工作速度和旋转速度是非常快的，这样当电主轴在高度运转的时候，它表面的温度就会大大的，因此为了确保电主轴能够正常的工作并且避免因温度过高而产生一定的损害，我们需要做到在电主轴工作的时候能够有效的进行散热操作，这样我们就可以在电主轴的外壁上接通一些可以进行循环操作的冷却剂，而冷却装置的作用就是保持这些冷却剂的温度时刻保持在很低的温度状态。

内置的脉冲编码器。一般来讲，在建肯电主轴工作的时候，为了确保可以实现不需要任何外力的帮助就可以进行自动的换刀操作或者是自动进行一些刚性攻螺纹的生产，我们就需要在电主轴的内部安装一个内置的脉冲编码器，这样在电主轴工作的时候，脉冲编码器就可以非常准确的控制器电主轴的相角并且实现进给的有效配合。

在电主轴系统中，主轴轴承技术是关键，主要包括三种，即动静承、角接触球轴承和磁悬浮轴承。其中，动静承是将静承与动承结合起来，集合了两者的优点，其具备良好的高速性能，速度调节的范围大。精密数控机床比较常用角接触球轴承，其发挥主轴支撑作用，对高速性能有一定的影响。出现这种现象的主要原因是由于滚珠为氮化硅材料制作，滚珠在高速作用下会增加离心力，增大陀螺力矩，轴承的高速性能得以充分发挥，减小滚动体的直径。由于轴承的制造成本高，具有非常复杂的控制系统，不容易解决轴承运行中产生的发热问题，所以，只有特殊场合中才会使用。

为了提高主轴的平衡性，在电主轴的设计中，需要采用对称结构，加工装配的时候要提高度。当主轴出厂的回收，调整好初始动平衡，提高主轴的平衡性，但是，主轴刀具依然会存在细微的不对称问题，甚至会出现刀具磨损的问题，或者切屑粘刀的问题，原有的动平衡依然会被打破。由于工况复杂，主轴刀具系统会受到干扰，诸如切削力激励、离心力以及热变形等都是重要的影响因素，并因此破坏主轴系统，使其无法保持稳定的稳定的运行状态。要使电主轴处于高速运行状态，确保数控机床运行且持续稳定，就需要将在线运行且自动化操作的动平衡系统设计出来，并根据实际应用需要不断完善，更好地发挥其价值。