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数控雕刻机主轴维修相关知识(一)

文章出处:酬信雕刻机作者:酬信雕刻机厂家人气:发表时间:2020-05-29 16:48【
数控雕刻机主轴是这个行业相对比较精准的称呼,因为地方的差异所以可能叫法都不太一样,有些地方简称高速电机主轴,有些地方简称数控雕刻机用主轴,有些地方称呼为数控雕刻机电主轴等等其实都是一样的。
 
数控雕刻机主轴维修相关知识目录:
一、数控雕刻机主轴简介
二、数控雕刻机主轴分类
三、数控雕刻机主轴规格型号
四、数控雕刻机水冷主轴与风冷主轴的区别
五、数控雕刻机电主轴的结构组成
六、数控雕刻机主轴电机技术参数
七、数控雕刻机主轴电机基本参数
八、数控雕刻机电主轴每个组件的作用
九、数控雕刻机水冷电主轴有关零部件的详细描述
十、数控雕刻机水冷电主轴运行机理
十一、数控雕刻机风冷电主轴运行机理
十二、数控雕刻机高速电主轴五大特点
十三、电主轴在数控雕刻机中的应用优势
 
一、数控雕刻机主轴简介
数控雕刻机主轴是一种可以高速加工的电主轴,其广泛应用于一些中小型的数控雕刻机设备上,主要可以用于高速的雕刻、钻铣、打孔等,涉及行业更是广泛。

二、数控雕刻机主轴分类
水冷主轴、风冷主轴和自动换刀主轴。
风冷主轴和水冷主轴内部构造基本相同,都是转子绕线圈(定子)转动,现在的水冷主轴和风冷主轴几乎都是变频控制,需要有变频器驱动,不同的是水冷主轴采用水循环冷却主轴高速旋转产生的热量进行散热,而风冷主轴则依靠自身带的风扇降温,水循环经过流通之后一般温度不会超过40°,而风冷主轴依靠风扇散热,散热效果不如水冷。但是北方地区因为冬季温度较低,也需要注意循环水结冰损坏主轴。

三、数控雕刻机主轴规格型号
800W、1.5KW、2.2KW、3KW、4.5KW、5.5KW等24000转电机。

四、数控雕刻机水冷主轴与风冷主轴的区别
1、水冷主轴是利用水循环来冷却主轴高速旋转(18,000或24,000RPM)所产生的热量;水循环后温度(通常经过测试)不会超过40度,因此冷却效果会很好;同时,风冷电主轴由风扇冷却,其冷却效果肯定不如水冷。
因此,水冷主轴比风冷电主轴更适合长时间雕刻,但这并不意味着风冷电主轴不能做雕刻工作,它也可以做,只是连续工作超过4小时会损害其使用寿命;
但是,如果我们这样做,那就好。例如,压花作业需要6个小时才能完成;带风冷电主轴的机器必须先工作4个小时,然后休息30分钟,然后再次开始以完成其余部分。
这样不会对主轴造成伤害,会对风冷电主轴造成危害,使其连续工作超过4小时。对于相同的工作,如果使用水冷主轴,则它总是在工作直到完成工作,只是要记住,如果水变得很热,就应将其冲洗干净。
2、噪音方面。水冷主轴电机基本上没有噪音,但是风冷的主轴电机则很响。
3、使用寿命方面。因为水冷主轴电机要注意保养、勤换水或者采用工业水冷却机,所以它的使用寿命要比风冷主轴电机要长很多。
4、精度方面。水冷主轴电机轴向、径向跳动基本上都是在0.003毫米以下,这是风冷主轴电机(国产)远远不及的!
5、使用方便方面。由于水冷主轴需要接水泵,这样就需要个水桶盛水,需要连接一下水管,尤其在北方寒冷的冬季更容易结冰,可能有的客户会觉得比较麻烦;而风冷主轴就不会有这么多的使用问题。

五、数控雕刻机电主轴的结构组成
1.高速电机技术:电主轴是电机与主轴融合在一起的产物,电机的转子即为主轴的旋转部分,理论上可以把电主轴看作一台高速电机,其关键技术是高速度下的动平衡。
2.润滑:电主轴的润滑一般采用定时定量油气润滑。油量控制很重要,油量太少,起不到润滑作用;油量太多,在轴承高速旋转时会因油的阻力而发热。
3.冷却装置:为了尽快给高速运行的电主轴散热,通常对电主轴的外壁通以循环冷却剂,冷却装置的作用是保持冷却剂的温度。常用的数控雕刻机主轴电机冷却方式有两种:水冷与风冷。
4.内置脉冲编码器:为了实现自动换刀以及刚性攻丝,电主轴内置一个脉冲编码器,以实现准确的相角控制以及与进给的配合。

六、数控雕刻机主轴电机技术参数
材质:外套为304不锈钢,水套为高压铸铝管,紫铜线圈
电压电流:三相动力电AC380V/8A(必须通过三相电变频器输出,不可直接使用三相电)
最高转速:2.4万转/分钟
最大工作频率:400Hz
径向跳动量:0.001mm(10微米即1丝以内)
同心度:0.0025mm(即2.5微米)
外型尺寸:直径125mm,总长度398mm
重 量:净重19.1公斤,包装后总重量21公斤
内夹头及标准夹持口径:ER25夹头(跳动量8微米以内),标准配置2个夹头12.7mm和6mm,可选配3mm,3.175mm,4mm,6mm,6.35mm,8mm,10mm,12mm,12.7mm(适用于各种1/2英寸即12.7mm以下木工及机床加工刀具)
扭 矩:1.21Nm牛顿米(大扭矩)
螺母型号:ER25-B型(细丝,长城砖结构)
调速方式:通过变频器调整输出电压和工作频率,可以实现0—24000转/分钟无极调速
冷却方式:水或油循环冷却方式(5mm大直径水管接口)
润滑方式:德国原装克虏伯GN25高速专用油脂润滑
电源接口:专业航空接口,接口内有1 2 3 4标注,123分别接变频器输出端(U、V、W),4为接地线本接口必须安全接地
保修期限:整机质保1年。ㄒ蛲腔蛭纯粞匪迷斐傻南呷λ鸹挡辉诒P薹段冢
特别注意事项:本主轴电机4号接口必须安全接地线
主要用途:适用于各种数控数控雕刻机、模具雕铣机、数控机械加工中心,数控机床铣床磨床,大功率高速离心机等。
电主轴是一套部件,它包含电主轴自身以及附注:电主轴、高频率直流变频设备、焊接烟尘润化器、制冷设备、内嵌伺服电机、换刀设备等。电机的电机转子立即做为数控车床的主轴轴承,主轴轴承?榈恼挚蔷褪撬档缁缍,而且相互配合别的零部件,保持电机与车床主轴的一体化。

 七、数控雕刻机主轴电机基本参数 
(1)主轴轴承高速旋转和恒输出功率转速比范畴;
(2)主轴轴承的大功率和大扭距;
(3)主轴轴承前电动机轴直径和前后左右滚动轴承的跨度等。在其中主轴轴承高转速、前电动机轴直径和大功率是主要参数。
电主轴一般装备在高速加工中心上,在设计方案电主轴时要依据客户的加工工艺规定,选用典型性零件数据分析的方式来明确这种主要参数。

八、数控雕刻机电主轴每个组件的作用
角接触轴承:数控雕刻机电主轴具有两个角接触轴承和两个深沟球轴承(鲑鱼色)。轴承可能是主轴上重要的部分,并确定其较大rpm以及其刚性和对CNC的适用性。
拉杆:拉杆用于将刀架“拉”到主轴锥度中,因此得名。垫圈:这是一种扁平弹簧,其目的是将牵引杆的张力保持在刀架上
拉钉:这是一个可更换的部件,可拧入刀架。牵引杆夹具抓住拉钉,因此牵引杆可以将其向上拉入锥度。
牵引杆夹:有不同的设计,但是当牵引杆将螺柱拉到锥度内足够远时,牵引杆夹将牵引杆锁定在牵引螺柱上。
驱动皮带轮:电机或变速箱通过驱动皮带轮旋转主轴。所示的设计是同步皮带轮,但有许多款式可用。

九、数控雕刻机水冷电主轴有关零部件的详细描述
水冷电主轴需要冷却,为此主轴需要用水,更重要的是,水冷却的这一方面不允许空气运动来冷却水冷电主轴,将空气移动以通过对流进行冷却),水通过传导(通过接触传递热量)冷却电主轴。这很重要,因为与空气流动相反,水冷却不会将整个车间内的灰尘吹散,并且可以通过集尘器或真空吸尘器清除铣削和切割过程中留下的灰尘和碎屑。
 水冷却管或软管的端口位于水冷电主轴的背面。该端口接头将接受内径为1/4英寸(0.25英寸),外径为3/8英寸(0.375英寸)的管或软管。任一端口均可用于输入或输出。重要的是,水要流过纺锤体。
水冷电主轴发出的声音非常低;实际上,水冷电主轴发出的声音要比立铣刀的实际切割和铣削动作要安静。
水冷电主轴带有一个1/4英寸(0.25英寸)的夹头,该夹头是端铣刀柄插入其中的孔(内径)的量度。该夹头安装在轴上,该夹头的锥度与轴颈相匹配。当将筒夹插入该锥中并拧紧筒夹螺母时,筒夹会挤压立铣刀的刀柄(这是通过将筒夹的所有切片部分都制成筒夹的方式来实现的)。

十、数控雕刻机水冷电主轴运行机理
与风冷电主轴不同,这种主轴使用水来减少生产过程中产生的热量;旧,水冷电主轴使用一种导热形式将热量从零件吸到循环水中。
热水随后被转移到接收室,在此它代替了冷水。通过这种热传导方式,制造商可以工作更长的时间,而不必担心主轴过热。除此之外,与风冷电主轴不同,水冷却主轴不会搅拌或将灰尘或碎屑转移到机器的其他部件。
冷却管的进水口通常位于主轴的后部,主要有两个原因–便于移动和美观。此外,大多数水冷电主轴端口将接受内径为0.25英寸,外径为0.375英寸的冷却管。
更重要的是水冷式主轴的运行噪音小,因此,制造商在生产期间不使用耳机。实际上,水冷电主轴的噪声发射是如此之低,以至于它们实际上比铣刨机本身更安静。

十一、数控雕刻机风冷电主轴运行机理
主要装有风扇,有助于引导主轴高旋转产生热量的风冷电主轴,它使空气循环通过主轴的各个部分,以有效降低温度。
这些风扇以与主轴相同的速度旋转,并且通常被编程为以选定的间隔开始运行。毫不奇怪,风冷电主轴在运行过程中会产生很多噪音。因此,制造商在工作时通常必须使用耳机以更大程度地降低噪声影响。
替代地,还有压缩空气冷却的心轴,其具有坚固的铝制结构以容纳压缩空气。与风扇冷却主轴不同,它们更重,振动更少。但是,压缩空气主轴的运行噪音却更少。

十二、数控雕刻机高速电机主轴五大特点
1、由燃气轮机驱动的高速电机体积小,具有较高的机动性,可用于一些重要设备的备用电源,也可作为独立电源或小型电站,弥补集中式供电的缺乏,具有重要的实用价值,下面酬信维修工作室就给大家详细介绍下它的特色。
2、起动性能好,力气巨大,效率高;
3、轴承悉数选用C级高速角触摸轴承,轴向没有预加负荷提高主高速旋转下的支承刚度及磨削精度;
4、选用精细钢球坚持电主轴在高速磨削时的反转精度;
5、电主轴按不一样转速用处可选用高速油脂及油雾光滑两种方式;
6、电主轴高速旋转导致的温升,选用冷却液循环系流进行消除。

十三、电主轴在数控雕刻机中的应用优势
1、稳定的速度精度:电主轴的速度波动误差稳定运行,误差控制要求在0.3%以内。
2、快速加减速:为提高工作效率,加减速时间要求尽可能短,一般要求在3至5秒内完成。
3、避免过冲现象:从一种速度到另一种速度的振荡器,一般都要求过冲尽可能小。
4、低速重切削要求:加工某些工件时需要低频大扭矩输出。低速重切削是确定驱动器是否适合多功能雕刻和铣削机电主轴应用的重要指标。
5、高速光切割的要求:高速数控系统和优良的伺服电机特性,误差要尽可能小。
6、高环境适应性:由于机床加工材料的特殊性,现场金属粉尘,油污,湿气等恶劣环境,对驱动器需要更高的防护等级。
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