目的恒流電主軸具有結構緊湊、重量輕、慣性小、噪聲低、響應快、速度快、功率大等優(yōu)點,簡化了機床設計,易于實現主軸定位。它是高速主軸單元的理想結構。電主軸軸承采用高速軸承技術,耐磨耐熱,使用壽命是傳統軸承的數倍。
電主軸由無殼電機、主軸、軸承、主軸單元殼體、驅動模塊和冷卻裝置組成。電機轉子通過壓裝方式與主軸集成,主軸由前后軸承支撐。電機定子通過冷卻套筒安裝在主軸單元的殼體中。主軸的速度變化由主軸驅動模塊控制,主軸單元的溫升由冷卻裝置限制。主軸后端裝有速度和角度位移傳感器,前端的內錐孔和端面用于安裝刀具。
由于電主軸將電機集成到主軸單元中,且速度非常高,因此在運行過程中會產生大量熱量,這將導致電主軸溫度升高,并惡化電主軸的熱特性和動態(tài)特性,從而影響電主軸的正常運行。采取一定措施控制電主軸的溫度,使其保持在一定值內。機床一般采用強制循環(huán)油冷卻來冷卻電主軸的定子和主軸軸承,即通過油冷卻裝置的冷卻油在主軸定子和主軸軸承外強制循環(huán),帶走主軸高速旋轉產生的熱量。
電主軸包括殼體、位于殼體內部的定子組件、轉子組件和位于中心的轉子軸。定子組件安裝在機殼內壁上,轉子組件固定安裝在轉子軸上,轉子軸的前后端分別設有前后軸承,機殼的前端固定設有前蓋,前軸承設置在前蓋內,轉子軸通過前蓋和前軸承設置。
恒流電主軸通過將風葉直接連接到轉子軸端部,具有結構緊湊、占地面積小、成本低等優(yōu)點。使用時,轉子軸的旋轉可帶動風葉一起旋轉。通過排氣孔,腔體中的氣體可以產生旋風,旋風可以及時排出轉子軸運行產生的熱量,從而提高電主軸的工作效率。