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国内高速电主轴的应用与发展

首页 > 新闻中心 > 技术资料    发布时间:2017/3/24 16:21:10 点击量:

  我国高速电主轴的开发和生产已经有近50年,但始终没有一个统一的国家或行业标准。各个生产厂根据自己的需要开发生产各自的电主轴,在电主轴系列、检验标准、命名方法甚至外形安装尺寸上,各个厂家都不一样,使用户在选用时造成很大的不便,在数控机床电主轴方面,多数情况下,用户只能定做,交货期长,价格高,质量不稳定。目前,国家有关管理部门正在制定相应的行业标准,这将有力地促进我国高速电主轴行业的发展。


      由于我国基础工业比较薄弱,在材料和热处理方面有一定差距,特别是在主轴加工的关键工序、关键零件的制造技术也有一定差距。由于受到机床的限制,许多零件在表面粗糙度、形位公差等方面不如国外先进水平。在高速电主轴电机所用原材料上,我国目前相当落后,参数方面与国外先进水平有一定差距。电主轴电机设计方面,同样外径尺寸下,功率、效率相差较大。如德国KAVO公司主轴电机功率与国内电主轴电机相比,功率相差30~50%左右。由于高速电主轴大多采用轴承支承,在高速高精度轴承制造方面,我们的差距更大。虽然我国已经能够生产高精度高转速的P4级角接触轴承,但形成批量产品的厂家很少,轴承的精度和质量还不是很稳定。决定电主轴最高转速和刚性的指标主要是轴承的dmn值(轴承节圆直径与转速的乘积),国外目前已经达到了250万,而国内只能达到200万,与国外相差甚远。国外现在普遍采用陶瓷球轴承,而我国的陶瓷球轴承无论是产量还是质量还都不稳定,这也制约着我国电主轴的发展,影响了我国电主轴的质量和寿命。在轴承润滑材料和技术方面,电主轴一般采用油脂、油雾和油气三种方法。高速润滑油脂一般采用以矿物油为基础的锂基脂,国内的研制还处很落后,一般都选用进口产品。油雾润滑电主轴在国内使用最为广泛,但由于对环境有一定的污染,国外已不再使用,而采用油气润滑,根据国外的发展趋势,国内油雾润滑电主轴也将会逐步被淘汰。油气润滑系统具有很多优点,但价格昂贵,国内生产点又少,技术指标也和国外相差甚远,同时对电主轴轴承运行时需要的实际供油量,我们还处在摸索阶段,这也制约着电主轴技术的发展。因此,只有大力加强我国高速、高精度轴承及其相关技术的发展,才能使高速电主轴得到快速的发展。


      在电主轴的其他相关技术方面,我们也存在不小的差距。高速加工中心电主轴我国虽然已经能够小批量生产,并且已经装备了一些国产机床。但加工中心电主轴需要采用闭环矢量控制变频器进行驱动,而我国开发出的的闭环矢量控制变频器,性能还不稳定。如果采用国外的变频器,大多要采用国外的电机配套,我们的电主轴就没有了自己的技术发展。加工中心电主轴所使用的磁性编码器国内不能生产,只能选用进口。我国虽然开发出了最高转速24000r/min的中心电主轴,但轴端的HSK刀柄及其检具也必须依赖进口。特别是国内还没有能够达到24000r/min的刀具,所以这种电主轴还得不到实际应用。国内数控加工中心的上位机基本上是西门子和发那科系统,由于技术保密,这些公司不提供通信协议。因此,国内开发的加工中心电主轴驱动系统只能提供模拟接口,不能提供数字接口,这更加影响了加工中心电主轴在国内数控机床中的应用。只有加大相关技术的发展,国内高速电主轴才能得到相应的发展。 滚珠丝杠

      随着我国经济的快速发展,中国逐步成为世界制造业的基地,制造业正朝着高速、高效、高精度和高智能化方向发展,高速电主轴的应用范围将越来越广泛。同时,加大高速电主轴开发技术和制造的发展,提高产品竞争.

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