Spinul electric este o nouă tehnologie care a apărut în domeniul prelucrării CNC în ultimii ani, integrând fusul mașinii unelte și motorul axului. Împreună cu tehnologia motorului liniar și tehnologia sculelor de mare viteză, va împinge prelucrarea de mare viteză într-o nouă eră. Spinul electric de Prelucrare CNC este un set de componente, care include ax electric în sine și accesoriile sale: ax electric, convertor de frecvență de înaltă frecvență, lubrifiator de ceață de ulei, dispozitiv de răcire, encoder încorporat și schimbător de scule.

Spinul de mare viteză este cea mai importantă tehnologie cheie în tehnologia de tăiere de mare viteză și, de asemenea, cea mai importantă componentă a mașinilor unelte de tăiere de mare viteză. Echilibru dinamic ridicat, rigiditate bună, precizie ridicată de rotație, stabilitate termică bună, cuplu suficient și transmisie de putere, toleranță ridicată a forței centrifuge, dispozitiv de măsurare precisă a temperaturii și dispozitiv eficient de răcire sunt necesare. Tăierea de mare viteză necesită, în general, o capacitate de viteză a arborelui de cel puțin 40000 r/min și o putere a arborelui mai mare de 15 kW. De obicei, componentele axului electric cu motoare axului integrate sunt utilizate pentru a realiza transmisia directă fără legături intermediare. Motoarele axului integrat cu inducție sunt utilizate în principal pentru motoare. În prezent, rulmenții ceramici cu nitrură de siliciu presată la cald (Si3N4), rulmenții de presiune lichidă dinamică și statică și rulmenții de aer sunt utilizați în mod obișnuit. Lubrifierea utilizează adesea tehnici precum lubrifierea aerului ulei și lubrifierea cu jet. Răcirea axului se realizează în general prin răcirea internă cu apă sau răcirea cu aer a axului.

1. Diagrama principiului de lucru a arborelui ceramic de mare viteză

Diagrama de mai sus prezintă principiul de funcționare al unui ax ceramic de mare viteză, utilizând rulmenți cu bile unghiulare de precizie C sau B. Aranjamentul rulmenților este similar cu structura tradițională a axului polizorului; Adoptând o structură "bilă densă de mărgele mici", materialul mingii este Si3N4; Adoptarea axului electric (motor și ax integrat); Valoarea caracteristică a vitezei rulmentului (=? diametrul arborelui (mm), viteza (r/min)) este crescută cu 1,2 ° C în comparație cu rulmenții obișnuiți din oțel De două ori, poate ajunge la 0,5-1106. Precizie ridicată de rotație, cu o eroare de rotație mai mică de 0,2 μm pentru rulmenții hidrostatici lichizi și mai mică de 0,05 μm pentru rulmenții hidrostatici cu aer; Pierdere de putere redusă; Viteza caracteristică a rulmenților hidrostatici lichizi poate ajunge la 1106, iar viteza caracteristică a rulmenților hidrostatici de aer poate ajunge la 3106. Capacitatea portantă a rulmenților de presiune statică a aerului este relativ mică.

În comparație cu bile de oțel, avantajele rulmenților ceramici sunt:

(1) Densitatea bilelor ceramice este redusă cu 60%, ceea ce poate reduce foarte mult forța centrifugă;

(2) Modulul elastic al ceramicii este cu 50% mai mare decât cel al oțelului, ceea ce conferă rulmenților o rigiditate mai mare;

(3) Ceramica are un coeficient scăzut de frecare, care poate reduce încălzirea rulmenților, uzura și pierderea de putere;

(4) Ceramica are o rezistență bună la uzură și o durată lungă de viață a rulmentului.

2. Spin cu rulment Maglev de mare viteză

Diagrama de mai sus arată principiul de funcționare al axului de mare viteză cu rulmenți de levitație magnetică. Spinul este susținut de doi rulmenți radiali și doi rulmenți de levitație magnetică axială, iar spațiul dintre stator și rotor rulmenților de levitație magnetică este de aproximativ 0,1 mm.? Rigiditate ridicată, de aproximativ 10 ori rigiditatea unui ax rulment cu bile.? Valoarea caracteristică a vitezei de rotație poate ajunge la 4106.? Precizia rotației depinde în principal de precizia și sensibilitatea senzorului, precum și de performanța circuitului de control și poate atinge în prezent 0,2 μm.? Structura mecanică și sistemul de circuite sunt ambele relativ complexe; Datorită generării ridicate de căldură, există o cerere ridicată pentru performanța sistemului de răcire.