安阳市新程轴业机械有限公司

电主轴是在数控机床领域出现的将机床主轴与主轴电机融为一体的新技术，电主轴它与直线电机技术、高速刀具技术一起，把高速加工推向一个新时代。电主轴包括电主轴本身及其附件，包括电主轴、高频变频装置、油雾润滑器、冷却装置、内置编码器、换刀装置等。电动机的转子直接作为机床的主轴，主轴单元的壳体就是电动机机座永磁电主轴，并且配合其他零部件永磁电主轴，实现电动机与机床主轴的一体化。

主轴是用于旋转的轴。通过连接电机，它可以通过接收电机的动力而旋转。我们称它们为电机主轴，简称为电主轴，因为它们是连接和使用的。电主轴是用于通过附加工具进行加工的主轴。它可以用于钻孔、立铣刀铣削、切割，用磨石研磨，用硬质合金刀具或刷子去毛刺等永磁同步电主轴。不是徒手拿着使用，而是安装在车床、机器人、机械等机器和设备上使用。

冷却设备：为了赶快给高速运转的电主轴散热，一般对电主轴的外壁通以循环冷却剂，冷却设备的效果是坚持冷却剂的温度。

内置脉冲编码器：为了完成主动换刀以及刚性攻螺纹，电主轴内置一脉冲编码器，以完成的相角操控以及与进给的合作永磁电主轴厂家。

主动换刀设备：为了应用于加工基地，电主轴装备了主动换刀设备，包含碟形簧、拉刀油缸等；高速刀具的装卡方法：广为熟悉的BT、ISO刀具，已被实践证明不适合于高速加工。这种情况下呈现了HSK、SKI等高速刀具。高频变频设备：要完成电主轴每分钟几万乃至十几万转的转速，有必要用一高频变频设备来驱动电主轴的内置高速电动机，变频器的输出频率有必要到达上千或几千赫兹。

在数控机床中，电主轴通常采用变频调速方法。目前主要有普通变频驱动和控制、矢量控制驱动器的驱动和控制以及直接转矩控制三种控制方式。

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。普通变频控制的动态性能不够理想，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，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。

电主轴的壳体中安装有电动机的定子，电主轴实施封闭设计，当处于高速运转状态的时候，由于缺乏散热条件，就会出现壳体中过热的问题。电主轴的内部安装有两个热源：个热源是电动机运行中会由于损耗而发热；第二个热源是由于轴承运行中产生摩擦而发热。当电机运行的过程中有热量产生，主要发挥散热作用的是主轴壳体，而且部分热量通过主轴向轴承传输，导致轴承快速升温，其寿命必然受到影响，转轴的制造精度受到热伸长的影响，主轴系统运行的性无法保证。冷却电主轴的方法是将循环冷却水套安装在定子与壳体连接的位置，同润滑轴承，使发热量减少，采用合理的润滑方式除了发挥润滑作用，而且还可以起到冷却的效果。