电主轴的驱动电主轴的电动机均采用交流异步感应电动机,由于是用在高速加工机床上,启动时要从静止迅速升速至每分钟数万转乃至数十万转,启动转矩大,因而启动电流要超出普通电机额定电流5~7倍。其驱动方式有变频器驱动和矢量控制驱动器驱动两种。变频器的驱动控制特性为恒转矩驱动,输出功率与转钜成正比。机床变频器采用先进的晶体管技术,可实现主轴的无级变速。机床矢量控制驱动器的驱动控制为在低速端为恒转矩驱动,在中、高速端为恒功率驱动.
高速加工技术以其生产效率高、加工精度大、加工成本低等优势,近年来广受人们的关注,被誉为是21世纪具发展前景的先进制造技术之一。继数控加工技术之后,高速加工技术在制造业领域正在掀起又一次重大变革,并将左右未来工业生产的发展趋势。要实现高速加工,拥有更高的切削速度是不可或缺的前提条件,而为高速切削工具提供驱动力的高速电主轴,在其中扮演着最为关键的角色。作为整个高速加工技术的核心功能部件,高速电主轴在现代数控机床领域,正得到越来越广泛的推广应用高速电主轴(简称电主轴)技术是一种通过将电动机转子直接作为机床主轴,从而实现数控机床主轴部件与主轴电机融为一体的新技术。实际工作中,空心的电动机转子直接安装在主轴之上,定子通过冷却套固定在主轴箱体孔内,形成一个完整的主轴单元,由后转子带动主轴运转。主轴无需任何机械连接,实现了机床的“零传动”,只要改变供电频率,即可实现主轴调速。
电主轴又称内装式电机主轴单元,其主要特征是将电机内置于主轴内部直接驱动主轴,实现电机、主轴一体化的功能。是省略齿轮传动、变速装置等中间传动件的直接驱动方式。
电主轴最早是用在轴承行业。轴承套圈加工过程中,内表面磨削工序中,砂轮直径以及电主轴轴伸端直径均受工件内孔尺寸限制,为取得较好的表面光洁度,需要选择磨削线速度,普通砂轮33-40米/秒,高速砂轮42-50米/秒。因此磨削直径越小的内孔,需要砂轮主轴的转速越高。皮带主轴不能在超过20000转/秒的速度下稳定工作,必须选用电主轴。