加工中心主轴有哪些选择标准?

加工中心主轴有哪些选择标准?,第1张

加工中心有不同的主轴形式,常用的有三种,分别是皮带式主轴、直结式主轴、电主轴

加工中心皮带式主轴

皮带式主轴用途非常广泛,小到小型加工中心,大到大型立式加工中心和龙门加工中心。皮带式主轴转速一般不会超过8000转,转速越大噪音越大,但是皮带式主轴力度比较大,非常适合重切削,所以被广泛的用于大型的加工中心之中。

加工中心直结式主轴

直结式主轴在高速加工中心和钻攻中心用得比较多,通常转速都能达到12000转。转速和切削力成一个反比函数,基本上转速越大切削力越小,所以直结式主轴切削力是不如皮带式主轴的。皮带式主轴胜在更加稳定,加工一些对表面光洁度要求高的工件有很大的优势。使用直结式主轴的加工中心基本上都是以加工小型零件及产品为主,不做重切削。

加工中心电主轴

电主轴相对于以上两种主轴来说是最新型的主轴,这种主轴转速非常之高,即使是50000转也不是什么难事,但是上文也提到,转速越大切削力度就越小,这种电主轴转速确实是最快的,但是切削力度却是最小的,几乎只能用于铣。国外在电主轴方面可以说是全面领先于国,国外的电主轴最大转速达到几十万也有,这种安装超高速的电主轴的加工中心被称为超高速加工中心。但是其实际用处可能还不如直结式主轴。

众所周知,电主轴根据应用场合的不同可以分为不同的类型,主要包括了有磨削用、铣削用、车削用、拉碾用、钻削用、加工中心用、机械式主轴、皮带传动主轴、特种旋转试验主轴等。

所以在选择电主轴时,一定要关注对应的应用场合,不同的应用场合的接口是不同的;另外一定要弄清楚工况的功率要求,以及在此功率下对应的转速,这一点很关键,因为同样是1kW,在额定1000转和10000转的要求下电主轴的外形尺寸是相差很多的,对于电主轴设计的难度也是不同的,所以工况一定要准确。

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以下的电主轴中使用,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弹簧夹头也有一定的许用最高转速限制。

以磨削用永磁同步电主轴来说,一般有恒扭矩设计的电机、恒功率设计的电机、恒扭矩恒功率混合设计的电机。客户根据需要可选择不同类型的电机。主要考虑因素有轴承最高转速;轴承最大承载能力;大砂轮磨削最高许用线速度和小砂轮最低许用线速度;电主轴的工作能力和效率潜力等。

另外,磨削用电主轴的电机参数制式通常标注S6工作制式,有S6-40%、S6-60%等几种,磨削时一个工件的磨削拍节通常包括,快速进刀、磨削、退刀、修砂轮等几个步骤,电机功率的消耗不是恒定的负载,而且在磨削用电主轴电机的设计上我们通常要提高其过载能力,这样设计电主轴的目的是为了满足用户在一定的常用转速范围内均可以较好的使电主轴工作。

主轴跳动测的是近端跳和远端跳,把测试棒装在主轴上用千分表测(转动主轴手动或低转数)。

垂直度的检测要用到大理石方尺(最好用大理石的,不变形精确些,没有用直角尺也行),把尺子放在工作台上,千分表放在主轴上,压上表后上下移动Z轴。

加工中心按其精度等级可分为普通级和精密级。检验项目一般在30项以上,其细目及检验条件、方法在标准中均有明确规定。

一台加工中心全项验收工作是比较复杂的一般需要使用如激光干涉仪、三座标测量机等大型高精度仪器,对机床的机械、电器、液压、气动、微机控制等各部分及整机运行性能检测试验,最后得出对该机的综合技术评价。 

扩展资料:

(1)几何精度:包括综合反映主轴和工作台的相关和相互位置精度、主轴径跳、端面跳动(窜动)、工作台平面度、回转精度等。

(2)机床定位、重复定位精度:即工作台或主轴运动位置,回转角度的设定值与实际值(实测值)之差或多次测量差值的均值,它是反映机床数控系统的控制、差补精度和机床自身设定的综合指标。 

(3)工作精度:是指对代表性工件精加工尺寸进行检验,尺寸精度是对机床几何精度,定位精度在一定切削和加工条件下的综合考核。主要有镗孔精度、平行孔孔距精度、调头镗孔同轴度、铣削四周面精度、圆弧插补铣削精度等。 

(4)外观:可参照通用机械相关标准检验,但加工中心由于其单台价格昂贵,外观要求也高于一般机床。

——主轴回转精度

一、加工中心主轴什么牌子好

加工中心的主轴是非常重要的部件,其地位仅次于数控系统。主轴有很多种不同的形式,有齿轮式主轴、皮带式主轴、直结式主轴、电主轴,不同主轴用处不一样。加工中心主轴也有很多牌子,选用不同牌子的主轴加工中心的性能就有高低之分。

加工中心主轴牌子不少,有国产主轴、台湾主轴、国外进口主轴。在价格方面,国外进口的主轴是最贵的,但是也是最好的,而台湾牌子的主轴虽然性能未必比得上国外进口的主轴,但是台湾牌子的主轴更加具有性价比,国产主轴则比较适合一些经济型加工中心,大部分比较小的加工中心厂家会选择国产主轴。

二、国外进口加工中心主轴

国外进口的加工中心主轴以日本的NSK和德国GMN等品牌为主,一般要用进口主轴都是进口电主轴,同一种类型的主轴,国外进口牌子总是要比国产主轴和台湾主轴要贵很多,但是国外进口的主轴精密性和刚性更好,通常使用国外进口主轴的加工中心都是定位在高端市场,国内会使用这种主轴的厂家并不多。

罗翌加工中心主轴

三、台湾加工中心主轴

台湾牌子的主轴大部分都是质量不错,价格合适,称得上是高性价比的主轴。常见的台湾牌子主轴有台湾旭泰、台湾普森、台湾罗翌等,这类牌子的加工中心主轴几乎占据国内大部分主轴市场。台湾厂家都喜欢使用台湾牌子的主轴,国内大部分厂家也都比较倾向于台湾牌子的主轴。很适合中端市场的加工中心。

四、国产加工中心主轴

国产加工中心主轴在质量上来说只能说一般,暂时比不上台湾牌子和国外进口的主轴,但是胜在价格更加低一些。一部分国产加工中心厂家生产低端机时会使用国产主轴。使用国产主轴的加工中心性能比较有限,需要购买性能好的加工中心则不推荐这类使用国产主轴的加工中心。

三菱加工中心可以通过调整加工中心主轴负载增益参数实现主轴负载更大的设置。根据查询三菱官网得知,具体步骤如下:

1、进入设定模式,在主菜单中选择“参数”。

2、找到“轴控制参数”或“主轴控制参数”选项,并选择“主轴负载增益参数”进行编辑。

3、对主轴负载增益参数进行设定,按照说明逐一设置每个参数的值。通常建议将增益参数设定成“三角区”,这样可以使主轴负载更大。

4、设置完毕后,按照提示保存参数,并重新启动机床。

随着电气传动技术(变频调速技术、电动机矢量控制技术等)的迅速发展和日趋完善,高速数 控机床主传动系统的机械结构已得到极大的简化,基本上取消了带轮传动和齿轮传动。机床主轴由内装式电动机直接驱动,从而把机床主传动链的长度缩短为零,实现了机床的“零传动”。这种主轴电动机与机床主轴“合二为一”的传动结构形式,使主轴部件从机床的传动系统和整体结构中相对独立出来,因此可做成“主轴单元”,俗称“电主轴”(ElectricSpindle,Motor Spindle)。由于当前电主轴主要采用的是交流高频电动机,故也称为“高频主轴”(High FrequencySpindle)。由于没有中间传动环节,有时又称它为“直接传动主轴”(Direct Drive Spindle)。

电主轴具有结构紧凑、重量轻、惯性小、振动小、噪声低、响应快等优点,而且转速高、功率大,简化机床设计,易于实现主轴定位,是高速主轴单元中的一种理想结构。 帝益电主轴外观图

电主轴轴承采用高速轴承技术,耐磨耐热,寿命是传统轴承的几倍。

产品特性 高转速、高精度、低噪音、内圈带锁口的结构更适合喷雾润滑。

主要用途 数控机床 ●机电设备 微型电机 ●压力转子 步进电机

电主轴是最近几年在数控机床领域出现的将机床主轴与主轴电机融为一体的新技术,它与直线电机技术、高速刀具技术一起,将会把高速加工推向一个新时代。电主轴是一套组件,它包括电主轴本身及其附件:电主轴、高频变频装置、油雾润滑器、冷却装置、内置编码器、换刀装置。

电主轴所融合的技术

高速轴承技术

电主轴通常采用动静压轴承、复合陶瓷轴承或电磁悬浮轴承。 动静压轴承具有很高的刚度和阻尼,能大幅度提高加工效率、加工质量、延长刀具寿命、降低加工成本,这种轴承寿命多半无限长。 复合陶瓷轴承目前在电主轴单元中应用较多,这种轴承滚动体使用热压Si3N4陶瓷球,轴承套圈仍为钢圈,标准化程度高,对机床结构改动小,易于维护。 电磁悬浮轴承高速性能好,精度高,容易实现诊断和在线监控,但是由于电磁测控系统复杂,这种轴承价格十分昂贵,而且长期居高不下,至今没有得到广泛应用。

高速电机技术

电主轴是电动机与主轴融合在一起的产物,电动机的转子即为主轴的旋转部分,理论上可以把电主轴看作一台高速电动机。关键技术是高速度下的动平衡;

润滑

电主轴的润滑一般采用定时定量油气润滑;也可以采用脂润滑,但相应的速度要打折扣。所谓定时,就是每隔一定的时间间隔注一次油。所谓定量,就是通过一个叫定量阀的器件,精确地控制每次润滑油的油量。而油气润滑,指的是润滑油在压缩空气的携带下,被吹入陶瓷轴承。油量控制很重要,太少,起不到润滑作用;太多,在轴承高速旋转时会因油的阻力而发热。

冷却装置

为了尽快给高速运行的电主轴散热,通常对电主轴的外壁通以循环冷却剂,冷却装置的作用是保持冷却剂的温度。

内置脉冲编码器

为了实现自动换刀以及刚性攻螺纹,电主轴内置一脉冲编码器,以实现准确的相角控制以及与进给的配合。

自动换刀装置

为了应用于加工中心,电主轴配备了自动换刀装置,包括碟形簧、拉刀油缸等;

高速刀具的装卡方式

广为熟悉的BT、ISO刀具,已被实践证明不适合于高速加工。这种情况下出现了HSK、SKI等高速刀具。

高频变频装置

要实现电主轴每分钟几万甚至十几万转的转速,必须用一高频变频装置来驱动电主轴的内置高速电动机,变频器的输出频率必须达到上千或几千赫兹

结构示意图见:http://baikebaiducom/image/509b9fcbab4a85bd53664f76

外观图见:http://baikebaiducom/image/e49cf911d2794586a6ef3f73

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