安阳市新程轴业机械有限公司

电主轴三种控制方式的对比分析

 普通变频为标量驱动和控制，其驱动控制特性为恒转矩驱动，输出功率和转速成正比加工永磁电主轴。普通变频控制的动态性能不够理想永磁电主轴，在低速时控制性能不佳，输出功率不够稳定，也不具备C轴功能。但价格便宜、结构简单，一般用于磨床和普通的高速铣床等。

   矢量控制技术模仿直流电动机的控制，以转子磁场定向，用矢量变换的方法来实现驱动和控制，具有良好的动态性能。矢量控制驱动器在刚启动时具有很大的转矩值，加之电主轴本身结构简单永磁同步电主轴，惯性很小，故启动加速度大，可以实现启动后瞬时达到允许极限速度。这种驱动器又有开环和闭环两种，后者可以实现位置和速度的反馈，不仅具有更好的动态性能，还可以实现C轴功能；而前者动态性能稍差，也不具备C轴功能，但价格较为便宜。

   直接转矩控制是继矢量控制技术之后发展起来的又一种新型的交流调速技术永磁电主轴厂家，其控制思想新颖，系统结构简洁明了，更适合于高速电主轴的驱动，更能满足高速电主轴高转速、宽调速范围、高速瞬间准停的动态特性和静态特性的要求，已成为交流传动领域的一个热点技术。

   通过对比可以看出，直接转矩控制这一控制方式更适合电主轴的驱动，设计的电主轴直接转矩控制系统具有良好的动静态特性，将直接转矩控制方法应用于电主轴驱动控制系统是可行的，较适应高速数控机床驱动控制系统的快速响应要求。

传动结构主轴常见使用在加工中心上的有三种，分别是皮带传动主轴、直结式主轴和电主轴这三种传动结构主轴是常见使用在数控加工中心上的，而齿轮传动主轴就很少使用在数控加工中心上了，不过也有，比如使用在多头加工中心上的比较常见。皮带传动主轴一般都是使用在小型加工中心和大型加工中心上；而直结式主轴和电主轴一般在高速加工中心比较常见使用。

高速主轴是高速切削机床的部件，随着对主轴转速要求的不断提高，传统的齿轮——皮带变速传动系统由于本身的振动、噪音等原因已不能适应要求，取而代之的是一种新颖的功能部件——电主轴，它将主轴电机与机床主轴合二为一，实现了主轴电机与机床主轴的一体化。电主轴采用了电子传感器来控制温度，自带水冷或油冷循环系统，使主轴在高速旋转时保持恒温，一般可控制在20°~25°范围内某一设定温度，精度为± 0.7°，同时使用油雾润滑、混合陶瓷轴承等新技术，使主轴免维护、长寿命、高精度。

如何提高电主轴的国产化

由于电主轴的生产是一个跨行业的过程，需要多工种、多技术的配合，因此建立一个什么类型的企业才能满足这些需要，是们探讨的问题。

目前我国功能部件的生产厂家有4种类型：“院所型”，由研究所、大专院校以技术支撑发展而来的企业；“主厂型”，由主机厂逐步分离出来以生产某种功能部件为主发展起来的企业；“民企型”，在江浙一带大量涌现的民营企业，以劳动密集型、单一品种为主；“外商合资或是独资型”，生产部分较高水平的功能部件，但批量较小，没有独立的开发能力。

安阳市新程轴业机械有限公司主营电主轴、永磁电主轴、hsk主轴、高速电主轴、车床电主轴、磨削电主轴。轴承套圈仍为钢圈，标准化程度高，对机床结构改动小，易于维护。电磁悬浮轴承高速性能好，精度高，容易实现诊断和在线监控，但是由于电磁测控系统复杂，这种轴承价格十分昂贵，而且长期居高不下，至今没有得到广泛应用。  

 高速电主轴有较高的运转速度，同时，具有高精度运行、高加工效率的特点，但是，这些特点是建立在动平衡基础上的。电主轴的运行状态会受到诸多因素的影响，诸如制造因素，在主轴安装的过程中产生误差，或者存在材料不均匀的问题，必然会产生运行不平衡的问题。通常电主轴运行的过程中，运转速度高可以超过 10000r/min，甚至可以达到60000 ～ 100000r/min。当主轴运转的过程中，即便所存在的不平衡非常微小，都有可能影响主轴回转的精度，甚至会影响轴承支承系统运行的稳定性，所以，需要严格要求高速电主轴的动平衡精度。