Elektrische spindel is een nieuwe technologie die is ontstaan op het gebied van CNC-bewerking in de afgelopen jaren, integratie van spindel en spindelmotor van werktuigmachines Samen met lineaire motortechnologie en high-speed gereedschapstechnologie, zal het high-speed bewerking in een nieuw tijdperk duwen. De CNC-machinale elektrische spindel is een reeks componenten, die de elektrische spindel zelf en zijn toebehoren omvat: elektrische spindel, hoogfrequente frequentieomvormer, olienevelslibricator, koelapparaat, ingebouwde encoder en gereedschapswisselaar.

De hogesnelheidsspindel is de belangrijkste sleuteltechnologie in de hogesnelheidssnijtechnologie en ook het belangrijkste onderdeel van hogesnelheidssnijgereedschappen. Hoge dynamische balans, goede stijfheid, hoge rotatienauwkeurigheid, goede thermische stabiliteit, voldoende koppel en machtsoverdracht, hoge centrifugale krachttolerantie, nauwkeurig temperatuurmeetapparaat en efficiënt koelapparaat zijn vereist. Hoge snelheid snijden vereist over het algemeen een spindeltoerental vermogen van niet minder dan 40000 r/min en een spindelvermogen groter dan 15 kW. Meestal worden elektrische spindelcomponenten met geïntegreerde spindelmotoren gebruikt voor directe transmissie zonder tussenschakels, inductiegeïntegreerde spindelmotoren worden meestal gebruikt voor motoren. Momenteel worden warm geperst siliciumnitride (Si3N4) keramische lagers, vloeibare dynamische en statische druklagers en luchtlagers algemeen gebruikt. Smeren maakt vaak gebruik van technieken zoals olieluchtsmering en straalsmering. De spindelkoeling wordt over het algemeen bereikt door interne waterkoeling of luchtkoeling van de spindel.

1. Werkingsprincipe diagram van keramische dragende hoge snelheid spindel

Het bovenstaande diagram toont het werkprincipe van een keramische lager hoge snelheid spindel, met behulp van C of B-grade precisiehoekcontactkogellagers De lageropstelling is vergelijkbaar met de traditionele slijpspindel structuur; Het aannemen van een "kleine kraal dichte bal" structuur, is het balmateriaal Si3N4; Goedkeuring van elektrische spindel (motor en spindel geïntegreerd); De karakteristieke waarde van de lagersnelheid (=? Asdiameter (mm), snelheid (r/min)) wordt verhoogd met 1,2° C in vergelijking met gewone stalen lagers Twee keer kan het 0.5-1106 bereiken. Hoge rotatienauwkeurigheid, met een rotatiefout van minder dan 0,2 μ m voor vloeibare hydrostatische lagers en minder dan 0,05 μ m voor luchthydrostatische lagers; Laag vermogensverlies; De karakteristieke snelheid van vloeibare hydrostatische lagers kan 1106 bereiken, en de karakteristieke snelheid van luchthydrostatische lagers kan 3106 bereiken. Het draagvermogen van luchtstatische druklagers is relatief klein.

Vergeleken met stalen kogels, zijn de voordelen van keramische lagers:

(1) De dichtheid van keramische ballen wordt verminderd door 60%, die centrifugale kracht sterk kan verminderen;

(2) De elastische modulus van keramiek is 50% hoger dan die van staal, die lagers hogere stijfheid geeft;

(3) Keramisch heeft een lage wrijvingscoëfficiënt, die lagerverwarming, slijtage en vermogensverlies kan verminderen;

(4) Keramiek heeft goede slijtvastheid en lange lagerlevensduur.

2. Maglev lagerende hogesnelheidsspindel

Het bovenstaande diagram toont het werkprincipe van de hogesnelheidsspindel met magnetische levitatielagers De spindel wordt ondersteund door twee radiale en twee axiale magnetische levitatielagers, en de kloof tussen de stator en rotor van de magnetische levitatielagers is ongeveer 0.1mm.? Hoge stijfheid, ongeveer tien keer de stijfheid van een kogellagerspindel.? De karakteristieke waarde van rotatiesnelheid kan 4106 bereiken.? De rotatienauwkeurigheid hangt hoofdzakelijk af van de nauwkeurigheid en gevoeligheid van de sensor, evenals de prestaties van het regelcircuit, en kan momenteel 0,2 μ m. bereiken? De mechanische structuur en het circuitsysteem zijn beide relatief complex; Door de hoge warmteopwekking is er een hoge vraag naar de prestaties van het koelsysteem.