Ang electric spindle ay isang bagong teknolohiya na lumitaw sa larangan ng CNC Machining noong nakaraang taon, na nagsasanib ng machine tools spindle at spindle engine. Ang CNC machining electric spindle ay isang set ng mga komponento, na kasama ang electric spindle mismo at ang mga kasangkapan nito: electric spindle, high-frequency converter, oil mist lubricator, cooling device, built-in encoder, at tool changer.

Ang high-speed spindle ay ang pinakamahalagang teknolohiya sa teknolohiyang pagputol ng mataas na bilis at ang pinakamahalagang bahagi ng mga kasangkapan ng high-speed cutting machine. Kailangang magkaroon ng mataas na dinamikong balanse, magandang matigas, mataas na katibayan ng pag-ikot, magandang katatagan ng thermal, sapat na sukdulang momentum at pagpapadala ng kuryente, mataas na toleransiya ng pwersa sa sentrifugal, tumpak na aparato ng pagsukat ng temperatura at epektibong aparato ng pag-cool. Ang pagputol ng mataas na bilis ay karaniwang nangangailangan ng kapangyarihan ng spindle speed na hindi bababa sa 40000 r/min at kapangyarihan ng spindle na higit sa 15 kW. Karaniwan, ang mga komponente ng electric spindle na may mga integrong spindle motors ay ginagamit upang makakuha ng direct transmission na walang intermediate links. Kasalukuyan, karaniwang ginagamit ang mga tindig ng ceramic silicon nitride (Si3N4), mga tindig ng liquid dynamic at static pressure, at air bearings. Madalas gumagamit ng lubrikasyon ang mga paraan tulad ng lubrikasyon ng langis at lubrikasyon ng jet. Ang pag-cool ng spindle ay karaniwang nakukuha sa pamamagitan ng internal water cooling o air cooling ng spindle.

1. Pagtatrabaho ng prinsipyong diagram ng ceramic bearing high-speed spindle

Ang diagram sa itaas ay nagpapakita ng prinsipyo ng pagtatrabaho ng isang ceramic bearing high-speed spindle, gamit ang angular contact ball bearings ng precision C o B. Pag-Adopt ng "small bead dense ball" na struktura, ang ball material ay Si3N4; Pag-adopt ng electric spindle (motor at spindle integrated); Ang karakteristikong halaga ng bilis ng tindig (=? diameter ng baybayin (mm), bilis (r/min)) ay pinataas ng 1.2 ° C kumpara sa karaniwang tindig ng bakal Dalawang beses, maabot ito sa 0.5-1106. Mataas na katibayan ng pag-ikot, na may pagkakamali ng pag-ikot na mas mababa sa 0.2 μm para sa mga liquid hydrostatic bearings at mas mababa sa 0.05 μm para sa mga air hydrostatic bearings; Mababang pagkawala ng kuryente; Ang karakteristikong bilis ng mga liquid hydrostatic bearings ay maaaring maabot sa 1106, at ang karakteristikong bilis ng mga air hydrostatic bearings ay maaaring maabot sa 3106. Ang load-bearing capacity ng mga air static pressure bearings ay relatibong maliit.

Compared with steel balls, the advantages of ceramic bearings are:

(1) Ang densidad ng mga ceramic balls ay mababa ng 60%, na maaaring mabawasan ang puwersa ng centrifugal;

(2) Ang elastikong modulo ng ceramics ay 50% mas mataas kaysa sa bakal, na nagbibigay ng mas mataas na matigas ang mga tindig;

(3) Ang ceramic ay may mababang koeficiente ng friction, na maaaring mabawasan ang pag-init, pagsuot at pagkawala ng kapangyarihan sa tindig;

(4) Ang ceramics ay may magandang pagtutol sa pagsuot at mahabang buhay.

2. Maglev bearing high-speed spindle

Ang diagram sa itaas ay nagpapakita ng prinsipyo ng pagtatrabaho ng mataas na bilis na spindle na may magnetic levitation bearings. ang spindle ay suportado ng dalawang radial at dalawang axial magnetic levitation bearings, at ang gap sa pagitan ng stator at rotor ng magnetic levitation bearings ay halos 0.1 mm.? High stiffness, about 10 times the stiffness of a ball bearing spindle.? Ang karakteristikong halaga ng bilis ng pag-ikot ay maaring maabot sa 4106.? Ang katiyakan ng pag-ikot ay higit na depende sa katiyakan at sensitivity ng sensor, pati na rin sa pagpapatupad ng control circuit, at maaari ngayon makarating sa 0.2 μm.? Ang mekanikal na struktura at sistema ng circuit ay medyo kumplikado; Dahil sa mataas na henerasyon ng init, mayroong mataas na demand para sa pagpapatupad ng sistema ng pag-cool.