流體支承電主軸的特點(diǎn)有哪些?
在之前的電主軸文章中,我們介紹了磁懸浮軸承支承電主軸技術(shù)。流體支承電主軸的特點(diǎn)有哪些?液體(動(dòng))靜壓主軸以液態(tài)油膜作為支撐,具有顯著的誤差均化效應(yīng)和阻尼減振性,回轉(zhuǎn)精度遠(yuǎn)高于滾動(dòng)軸承式主軸,其剛度高,磨損小,壽命長(zhǎng),在精密/超精密機(jī)床上獲得了廣泛應(yīng)用;主要技術(shù)難點(diǎn)在于控制高速時(shí)溫升和熱變形。氣體軸承電主軸以氣膜作為支撐,回轉(zhuǎn)精度和極限轉(zhuǎn)速高于液體(動(dòng))靜壓電主軸和滾動(dòng)軸承式電主軸,其熱穩(wěn)定性好,是超精密機(jī)床和印刷電路板鉆床不可或缺的核心部件。動(dòng)靜壓主軸是一種綜合了動(dòng)壓軸承和靜壓軸承優(yōu)點(diǎn)的新型多油楔軸承,避免了靜壓軸承高速下發(fā)熱嚴(yán)重和供油系統(tǒng)龐大復(fù)雜的缺點(diǎn),克服了動(dòng)壓軸承起動(dòng)和停止時(shí)可能發(fā)生的干摩擦的弱點(diǎn),有很多的高速性能,而且調(diào)速范圍廣,既適合大功率的粗加工,又適用于超高速精加工。但是這種軸承必須進(jìn)行專(zhuān)門(mén)設(shè)計(jì),單獨(dú)生產(chǎn),標(biāo)準(zhǔn)化程度低,維護(hù)也困難。
氣體懸浮電主軸在超精密機(jī)床和高速機(jī)床中獲得廣泛應(yīng)用,如在航空和國(guó)防領(lǐng)域用于加工大型光學(xué)透鏡的金剛石車(chē)床、在電子工業(yè)領(lǐng)域用于加工微小非球面光學(xué)透鏡的超精密磨床,以及印制電路板鉆孔用的高速鉆床等。氣體靜壓軸承電主軸的轉(zhuǎn)速可高達(dá)100000-200000r/min。其具有如下缺點(diǎn):
1.剛度差,承載能力低。電主軸高效高速化技術(shù)主要受系統(tǒng)臨界轉(zhuǎn)速和電動(dòng)機(jī)速度-力矩特性制約。氣體懸浮電主軸臨界轉(zhuǎn)速取決于氣膜剛度和轉(zhuǎn)子質(zhì)量分布;電動(dòng)機(jī)的拖動(dòng)能力取決于電磁材料特性和電磁設(shè)計(jì)技術(shù)。臨界轉(zhuǎn)速是主軸實(shí)現(xiàn)高速化的前提條件,電動(dòng)機(jī)拖動(dòng)能力是主軸高速下的工作能力,兩者不可或缺。
2.存在溫度效應(yīng)。溫度效應(yīng)是指由熱源和冷源引起溫度變化,導(dǎo)致軸承性能下降。黏性剪切產(chǎn)生的熱量和激波引起的溫差雖較小,但產(chǎn)生的變形量與氣膜厚度同一數(shù)量級(jí)而不能忽略。溫度效應(yīng)引發(fā)的熱量相互傳遞而耦合在一起,使電主軸系統(tǒng)系統(tǒng)尤其是氣膜溫度分布更加復(fù)雜,需要建立基于多變指數(shù)的有效溫度場(chǎng)模型。
3.存在慣性效應(yīng)。在較大的供氣壓力下,氣體懸浮電主軸高速運(yùn)轉(zhuǎn)所帶來(lái)的氣流慣性將引起軸承承載性能的變化。不同軸承結(jié)構(gòu)的影響各產(chǎn)相同,影響趨勢(shì)隨著轉(zhuǎn)速的增加而增大。
4.回轉(zhuǎn)精度差。超精密機(jī)床主軸的回轉(zhuǎn)特性由轉(zhuǎn)子的回轉(zhuǎn)特性和軸承的承載特性交叉耦合而成。回轉(zhuǎn)精度的分析方法有三種:試驗(yàn)分析法、經(jīng)典流體潤(rùn)滑理論分析法和二維力學(xué)特性分析法。試驗(yàn)分析法考慮轉(zhuǎn)子回轉(zhuǎn)精度的影響。經(jīng)典流體潤(rùn)滑理論分析法考慮軸承-轉(zhuǎn)子系統(tǒng)幾何形狀誤差和不平衡量對(duì)回轉(zhuǎn)精度的影響。二維力學(xué)特性分析法考慮軸承-轉(zhuǎn)子系統(tǒng)的力學(xué)特性對(duì)回轉(zhuǎn)精度的影響。上述方法只能說(shuō)明各個(gè)組成部分對(duì)回轉(zhuǎn)精度存在影響,而不能有效說(shuō)明各個(gè)部分的影響程度,更不能詮釋主軸系統(tǒng)回轉(zhuǎn)精度的形成機(jī)理,因此回轉(zhuǎn)精度控制非常困難。如果選擇高速電主軸?安陽(yáng)恒拓電主軸供應(yīng)商建議您選擇科技高、實(shí)力強(qiáng)、售后服務(wù)好的公司。24小時(shí)服務(wù)熱線:188-0372-2998。