斗山机床电主轴单元

1.内装式交流变频电动机电主轴单元
电动机的转子与机床的主轴间是通过过盈套筒的过盈配合传递转矩，过盈量按所传递转矩的大小计算。电主轴的过盈套简直径在1>33-50mm内有十几个规格，最高转速可达180 ODOr/min，功率70kW。
根据电动机和主轴轴承相对位置的不同，这种布局有电动机置于主轴前后两轴承之间和电动机置于后轴承之后两种方式。
图6。 7所示为电动机置于主轴前后两轴承之间的结构。此种布局的优点是电主轴单兀的轴向尺寸较小、主轴刚度高、输出力大，适用于大中型加工中心，故大多数加工中心均采用此结构布局方式。
图6.8所示为电动机置于后轴承之后的结构，此时主轴箱与电动机作轴向的同轴布置(也可用联轴器)。其优点是:前端的径向尺寸可减小，电动机的散热条件较好。但整个电主轴单元的轴向尺寸较大，与主轴的同轴度不易调整。此种布局常用于小型高速敷控机床，尤其适合于加工模具型腔的高速精密机床。
斗山机床前后轴承间的跨距及主轴前端的伸出量，均应按静刚度和动刚度的要求计算。
2.内埋式永磁同步电动机电主轴单元
图6.9为内埋式永磁同步电动机电主轴单元的结构示意图，单元中的主轴组件由高速精密陶资轴承支撑于电主轴的外壳中，外壳中还安装有电动机的定子铁芯和三相定子绕组。主轴系统工作时，由冷却泵打入切削液带走主轴单元内的热量，以保证电主轴正常工作。主轴为空心结构，其内部和顶端安装有刀具的拉紧和松开机构，以实现刀具的自动换刀。主轴外套内有电动机转子，主轴端部还装有激光角位移传感器，以实现对主轴旋转位置的闭环控制，保证自动换刀时实现主轴的准停和螺纹加工时C轴与Z轴的准确联动。
内埋式永磁同步电动机电主轴单元具有如下优点。
(1)电动机的效率高，电主轴单元的体积小、重量轻，有利于实现主轴单元的位置与姿态的高速控制。
(2)用新型永久磁铁代替感应电动机的鼠笼，转子发热少，有利于保证主轴的精度。
(3)有较高的强度，提高了电动机高速运行时的可靠性与安全性。
(4)可方便地实现恒功率弱磁调速，从而扩大了电主轴的调速范围，可有效地满足宽范 围高速切削的要求。