一、電主軸的基本概念

電主軸是在數(shù)控機(jī)床領(lǐng)域出現(xiàn)的將機(jī)床主軸與主軸電動(dòng)機(jī)融為一體的新技術(shù)。根據(jù)國家機(jī)械行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)《JB/T10801.1-2014電主軸第1部分:術(shù)語和分類》，電主軸(High Fre-quency Spindle)的定義為:集成電動(dòng)機(jī)功能的主軸單元，即將電動(dòng)機(jī)內(nèi)置于主軸單元中，形成電動(dòng)機(jī)、主軸一體化的精密軸系組件。

根據(jù)上述定義，電主軸就是將主軸電動(dòng)機(jī)的定子、轉(zhuǎn)子直接裝人主軸單元的內(nèi)部，電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子就是主軸單元的旋轉(zhuǎn)部分，主軸單元的殼體就是電動(dòng)機(jī)機(jī)座，帶有冷卻套的電動(dòng)機(jī)定子裝配在主軸單元的殼體內(nèi)，實(shí)現(xiàn)了變頻電動(dòng)機(jī)和主軸的一體化，因此可做成獨(dú)立的“主軸單元”。

由于機(jī)床主軸由裝在主軸內(nèi)部的電動(dòng)機(jī)直接驅(qū)動(dòng)，省去了皮帶、齒輪或聯(lián)軸器的傳動(dòng)環(huán)節(jié)，使機(jī)床主傳動(dòng)鏈的長度縮短為零，實(shí)現(xiàn)了機(jī)床主傳動(dòng)系統(tǒng)(即變頻電動(dòng)機(jī)和機(jī)床主軸之間)的“零傳動(dòng)”。

電主軸在英文中有多種稱謂，如Electric-spindle, Electro-spindle, Motor Spindle和MotorizedSpindle等;由于電主軸可采用交流高頻電動(dòng)機(jī)作為動(dòng)力源，故也稱為“高頻主軸”(HighFrequency Spindle);由于沒有中間傳動(dòng)環(huán)節(jié)，有時(shí)又稱為“直接傳動(dòng)主軸”(Drect DriveSpindle);由于電動(dòng)機(jī)裝在主軸內(nèi)部又稱為“內(nèi)裝式電動(dòng)機(jī)主軸”(Build-in Motor Spindle)。

二、電主軸的基本構(gòu)成

高速電主軸由動(dòng)力源(電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子和定子)、主軸(轉(zhuǎn)軸)、前后軸承、冷卻套、主軸單元外殼、各種連接裝置以及刀具接口等基本機(jī)械部件組成。
電主軸采用無外殼電動(dòng)機(jī)，且電動(dòng)機(jī)內(nèi)置，其轉(zhuǎn)子采用過盈配合的方式熱裝在主軸零件上，與主軸做成一一體， 主軸則由前后軸承支承，由壓配合產(chǎn)生的摩擦力來實(shí)現(xiàn)大轉(zhuǎn)矩的傳道。壓配谷取清了主軸上一切形式的鍵聯(lián)接和螺紋聯(lián)接，能夠使主軸運(yùn)轉(zhuǎn)部分達(dá)到精確的動(dòng)平衡。電動(dòng)機(jī)定子壓裝在冷卻套內(nèi)，并通過冷卻套固裝在電主軸的殼體內(nèi)。因此，電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子直接作為機(jī)床的主軸，主軸單元的外殼體就是電動(dòng)機(jī)機(jī)座。
在主軸的后端裝有測(cè)速、測(cè)角位移傳感器( 旋轉(zhuǎn)編碼器)，以實(shí)現(xiàn)電動(dòng)機(jī)的全閉環(huán)控制。主軸前端外伸部分的內(nèi)錐孔和端面用于安裝和固定可換的刀柄。電源接口用于與驅(qū)動(dòng)器的電氣連接。通電后轉(zhuǎn)子可以直接帶動(dòng)主軸旋轉(zhuǎn)，主軸的轉(zhuǎn)速用電動(dòng)機(jī)的變頻調(diào)速與矢量控制裝置來改變。
典型的電主軸結(jié)構(gòu)原理簡圖如圖14所示。某種電主軸外形如圖1-2所示。

圖1-1  電主軸結(jié)構(gòu)原理簡圖

1-編碼器  2-定子  3-轉(zhuǎn)子  4-冷卻套  5-軸承  6-主軸（轉(zhuǎn)軸）  7、11-軸承座  8、10-泄漏孔  9-主軸外殼

圖1-2  電主軸外形

關(guān)于領(lǐng)臣

LINCH是一家集科研、制造、銷售為一體，專業(yè)提供全套流體靜壓軸承系統(tǒng)的高科技公司，特色產(chǎn)品為流體靜壓主軸、動(dòng)靜壓主軸、靜壓轉(zhuǎn)臺(tái)、靜壓導(dǎo)軌，具有回轉(zhuǎn)精度高、剛度大、抗振性好、精度壽命長的特點(diǎn)，主要用于高效率、高轉(zhuǎn)速、高精度數(shù)控加工設(shè)備。