淺談電主軸在數控加工中心的應用

摘 要：電主軸最近十年在數控機床領域出現的將機床主軸與主軸電機融為一體的新技術，它是高速數控機床的\"核心\"部件，它的性能直接決定了機床的高速加工性能。本文簡述了電主軸和加工中心的一些基本情況，并重點介紹了一種電主軸的結構及它在數控加工中心的應用情況。

關鍵詞：電主軸；數控加工中心；自動換刀系統

1 電主軸簡介

電主軸是近些年在數控機床領域出現的將機床主軸與主軸電機融為一體的新技術。高速數控機床主傳動系統取消了帶輪傳動和齒輪傳動。機床主軸由內裝式電動機直接驅動，從而把機床主傳動鏈的長度縮短為零，實現了機床的“零傳動”。這種主軸電動機與機床主軸“合二為一”的傳動結構形式，使主軸部件從機床的傳動系統和整體結構中相對獨立出來，因此可做成“主軸單元”，俗稱“電主軸”（Electric Spindle或Motor Spindle）。電主軸具有結構緊湊、重量輕、慣性小、振動小、噪音低、響應快等優點，可以減少齒輪傳動，簡化機床外形設計，易于實現主軸定位，是高速主軸單元中一種理想結構。

2 電主軸結構及工作原理

電主軸單元典型的結構布局方式是電機置于主軸前、后軸承之間（如圖所示），其優點是主軸單元的軸向尺寸較短，主軸剛度大，功率大，較適合于大、中型高速數控機床；其不足是在封閉的主軸箱體內電機的自然散熱條件差，溫升比較高。下圖為某進口品牌電主軸的結構圖。圖中可以看出該電主軸配有旋轉編碼器及刀具鎖緊系統（后面將繼續介紹），這是所有數控加工中心電主軸都必須具有的元件。……