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發(fā)布時間：2021-08-09 03:43
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數控機床一般采用直流或交流主軸伺服電動機實現主軸無級變速。交流主軸電動機及交流變頻驅動裝置（籠型感應交流電動機配置矢量變換變頻調速系統(tǒng)），由于沒有電刷，不產生火花，所以使用壽命長，且性能已達到直流驅動系統(tǒng)的水平，甚至在噪聲方面還有所降低。因此，目前應用較為廣泛。主軸傳遞的功率或轉矩與轉速之間的關系。當機床處在連續(xù)運轉狀態(tài)下，主軸的轉速在437~3500r/min范圍內，主軸傳遞電動機的全部功率11kW，為主軸的恒功率區(qū)域Ⅱ（實線）。高頻變頻裝置：要實現電主軸每分鐘幾萬甚至十幾萬轉的轉速，必須用一高頻變頻裝置來驅動電主軸的內置高速電動機，變頻器的輸出頻率必須達到上千或幾千赫茲。在這個區(qū)域內，主軸的大輸出扭矩（245N.m）隨著主軸轉速的提高而變小。主軸轉速在35~437r/min范圍內，主軸的輸出轉矩不變，稱為主軸的恒轉矩區(qū)域Ⅰ（實線）。在這個區(qū)域內，主軸所能傳遞的功率隨著主軸轉速的降低而減小。圖中虛線所示為電動機超載（允許超載30min）時，恒功率區(qū)域和恒轉矩區(qū)域。電動機的超載功率為15kW，超載的大輸出轉矩為334N.m。
滾動體的形狀誤差和尺寸的不一致會造成主軸的純徑向跳動。當直徑較大的滾動體位于左邊時，會使內圈右移，即主軸位置右移：相反，當直徑較大的滾動體位于右邊時，會使內圈位置左移，即主軸位置左移。由于滾動體保持架的轉速低于內圈的轉速，因此，它所引起的純徑向跳動頻率較低。采用機械齒輪減速，增大了輸出扭矩，并利用齒輪換擋擴大了調速范圍。滾動軸承的間隙對主軸的純徑向跳動也是有影響的。設軸承的承載區(qū)在右邊，這時內圈右移，當一個滾動體位于水平位置時，內圈的右移量比滾動體不在水平位置時的要小，使主軸產生純徑向跳動，這種純徑向跳動的頻率比內圈的轉速要高得多。
高速電主軸是高速機床的核心部件，電主軸單元各零件的精度通常為μm級，如跳動一般為1～3μm，主軸剛度一般為100-300N/μm，因此，電主軸各零件自身的精度誤差和變形量很小。然而，高速運轉時，軸承發(fā)熱量很大，導致軸承溫升很高，并引起熱變形。④油氣潤滑系統(tǒng)的含油量:采用油氣潤滑時影響軸承溫升的因素之一是供油量。熱變形引起的誤差遠大于精度誤差和變形量。而且，熱變形直接改變了軸承的預緊狀況，影響軸承的剛度特性和電主軸的加工精度，嚴重時，甚至導致軸承的熱咬合，使電主軸毀壞。
