淺談：國內(nèi)高速電主軸的應(yīng)用與發(fā)展
發(fā)布者：songben123 發(fā)布時間：2021-06-02 16:54:09
我國高速電主軸的開發(fā)和生產(chǎn)已經(jīng)近50年，國產(chǎn)電主軸已經(jīng)大量裝備在我國全自動軸承內(nèi)表面磨床上。國內(nèi)高檔的高速加工中心主軸多為進(jìn)口產(chǎn)品，我國開發(fā)生產(chǎn)的加工中心電主軸，已經(jīng)小批量裝備國產(chǎn)機床。
機床主軸是機床的核心功能部件，傳統(tǒng)機床主軸是通過中間的傳動裝置，如皮帶、齒輪等帶動主軸旋轉(zhuǎn)而進(jìn)行工作的.
高速電主軸替代電動機和精密齒輪增速器組成的高速動力源來拖帶試驗機是高速電主軸的又一大用途。不論是jun用還是民用領(lǐng)域，高速電主軸已廣泛用于高速深冷液氫軸承試驗機、高速高溫燃汽輪機點火裝置試驗機、高速卡盤試驗機以及石油行業(yè)的高速密封件試驗機。其實，高速電主軸不僅僅應(yīng)用于以上方面，在需要高速旋轉(zhuǎn)的地方，都有可能使用電主軸。
我國從1958年開始研制高速電主軸，特別是近20年來，高速電主軸得到了廣泛的應(yīng)用，從而促進(jìn)了我國制造業(yè)的快速發(fā)展。但是，同國外高速電主軸先進(jìn)制造廠商相比，我們還有相當(dāng)大的差距，我國高速電主軸的開發(fā)設(shè)計和生產(chǎn)還需要進(jìn)一步的發(fā)展，目前的差距和發(fā)展方向主要在以下幾個方面。
首先，雖然我國高速電主軸的開發(fā)和生產(chǎn)已經(jīng)有近50年，但始終沒有一個統(tǒng)一的國家或行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)。各個生產(chǎn)廠根據(jù)自己的需要開發(fā)生產(chǎn)各自的電主軸，在電主軸系列、檢驗標(biāo)準(zhǔn)、命名方法甚至外形安裝尺寸上，各個廠家都不一樣，使用戶在選用時造成很大的不便，在數(shù)控機床電主軸方面，多數(shù)情況下，用戶只能定做，交貨期長，價格高，質(zhì)量不穩(wěn)定。目前，國家有關(guān)管理部門正在制定相應(yīng)的行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，這將有力地促進(jìn)我國高速電主軸行業(yè)的發(fā)展。
其次，由于我國基礎(chǔ)工業(yè)比較薄弱，在材料和熱處理方面有一定差距，特別是在主軸加工的關(guān)鍵工序、關(guān)鍵零件的制造技術(shù)也有一定差距。由于受到機床的限制，許多零件在表面粗糙度、形位公差等方面不如國外先進(jìn)水平。在高速電主軸電機所用原材料上，我國目前相當(dāng)落后，參數(shù)方面與國外先進(jìn)水平有一定差距。電主軸電機設(shè)計方面，同樣外徑尺寸下，功率、效率相差較大。如德國KAVO公司主軸電機功率與國內(nèi)電主軸電機相比，功率相差30～50％左右。由于高速電主軸大多采用軸承支承，在高速高精度軸承制造方面，我們的差距更大。雖然我國已經(jīng)能夠生產(chǎn)高精度高轉(zhuǎn)速的P4級角接觸軸承，但形成批量產(chǎn)品的廠家很少，軸承的精度和質(zhì)量還不是很穩(wěn)定。決定電主軸封頂轉(zhuǎn)速和剛性的指標(biāo)主要是軸承的dmn值（軸承節(jié)圓直徑與轉(zhuǎn)速的乘積），國外目前已經(jīng)達(dá)到了250萬，而國內(nèi)只能達(dá)到200萬，與國外相差甚遠(yuǎn)。國外現(xiàn)在普遍采用陶瓷球軸承，而我國的陶瓷球軸承無論是產(chǎn)量還是質(zhì)量還都不穩(wěn)定，這也制約著我國電主軸的發(fā)展，影響了我國電主軸的質(zhì)量和壽命。在軸承潤滑材料和技術(shù)方面，電主軸一般采用油脂、油霧和油氣三種方法。高速潤滑油脂一般采用以礦物油為基礎(chǔ)的鋰基脂，國內(nèi)的研制還處很落后，一般都選用進(jìn)口產(chǎn)品。油霧潤滑電主軸在國內(nèi)使用最為廣泛，但由于對環(huán)境有一定的污染，國外已不再使用，而采用油氣潤滑，根據(jù)國外的發(fā)展趨勢，國內(nèi)油霧潤滑電主軸也將會逐步被淘汰。油氣潤滑系統(tǒng)具有很多優(yōu)點，但價格昂貴，國內(nèi)生產(chǎn)點又少，技術(shù)指標(biāo)也和國外相差甚遠(yuǎn)，同時對電主軸軸承運行時需要的實際供油量，我們還處在摸索階段，這也制約著電主軸技術(shù)的發(fā)展。因此，只有大力加強我國高速、高精度軸承及其相關(guān)技術(shù)的發(fā)展，才能使高速電主軸得到快速的發(fā)展。
隨著我國經(jīng)濟的快速發(fā)展，中國逐步成為世界制造業(yè)的基地，制造業(yè)正朝著高速、高效、高精度和高智能化方向發(fā)展，高速電主軸的應(yīng)用范圍將越來越廣泛。同時，加大高速電主軸開發(fā)技術(shù)和制造的發(fā)展，提高產(chǎn)品競爭，才能更好的促進(jìn)我國制造業(yè)的發(fā)展，使中國真正成為世界制造業(yè)的中心。
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