电主轴参数
电主轴技术讲座第二讲电主轴的基本参数与结构_一_
电主轴技术讲座第二讲电主轴的基本参数与结构_一_电主轴（Electrospindle）是一种将电能转换为机械能的装置，常用于数控机床、加工中心等设备中。
本讲座将介绍电主轴的基本参数与结构。
一、电主轴的基本参数2. 功率（Power）：电主轴的功率是指单位时间内产生的机械功率，单位为千瓦（kW）。
功率的选择要根据切削力和材料的硬度等因素来确定，一般在2-50kW之间。
3. 扭矩（Torque）：电主轴的扭矩是指主轴承受的力矩大小，单位为牛顿米（Nm）。
扭矩的大小直接影响主轴的加工能力和稳定性，一般在2-500Nm之间。
4. 刚度（Stiffness）：电主轴的刚度是指主轴的抗弯、抗扭能力，也是主轴受力时的变形量。
刚度的高低决定了电主轴的动态性能和稳定性。
二、电主轴的结构电主轴的结构主要包括电机、轴承、刀具接口等部分。
1. 电机（Motor）：电主轴的电机一般采用交流电机或直流电机，根据需要可选择不同类型和功率的电机。
电机通过电能转换为机械能，驱动主轴旋转。
2. 轴承（Bearing）：电主轴的轴承用于支撑和定位主轴，承受主轴的径向和轴向力。
轴承的选用要考虑到主轴的转速、扭矩和刚度等参数，常用的轴承类型有深沟球轴承、角接触球轴承等。
3. 刀具接口（Tool Interface）：电主轴的刀具接口用于安装不同类型和规格的切削工具，包括刀柄、刀具夹持装置等。
刀具接口的选择要匹配主轴的规格和电机的功率，以确保切削工具的安全可靠。
三、电主轴的工作原理电主轴的工作原理是利用电能将电机旋转起来，并通过轴承将旋转的力传递给刀具，实现切削加工的效果。
其工作过程一般可分为以下几个步骤：1.电能输入：将电能输入到电机中，通过电机的换能作用将电能转换为机械能。
2.主轴旋转：电机的转子开始旋转，通过电机的驱动将力矩传递给主轴。
3.轴承支撑：轴承将主轴支撑，防止主轴在高速旋转时产生过大的振动和变形。
4.刀具安装：将切削工具安装在刀具接口上，用于进行切削加工。
电主轴手册 Z45-D160.02 S5A2说明书
手册Z45-D160.02 S5A2高频主轴气动直接换刀电主轴的标记系列号额定转速因为本公司的电主轴始终保持最新技术研发水平，所以我们保留更改和与本说明书中的实施方案相比的技术改进和不同内容。
本手册文字说明经过极为认真地编写。
但是错误和疏漏在所难免，对于因此而引起的后果，Alfred Jäger GmbH概不承担法律责任及任何其它责任。
未经 Alfred Jäger GmbH 明确的书面同意，不得翻译和复制（即使是节选）。
目录:原厂手册的翻译文本1初步信息 5 1.1手册用途 (5)1.2符号说明 (5)2运输和包装 6 2.1电主轴的供货范围 (6)2.1.1维修工具 (6)2.1.2可选配件 (6)2.1.3随产品附带的技术资料 (7)2.2电主轴的包装 (7)3按规程使用 8 3.1允许的加工类型 (8)3.2允许材料 (8)4安全注意事项 9 4.1工作要具备安全意识 (10)4.2电主轴的停止运转 (11)4.3安装维修 (11)4.4改装维修 (11)4.5不正确的操作方法 (11)5技术说明 12 5.1电主轴的接口 (12)5.2电气连接 (12)5.3冷却 (13)5.3.1通过电主轴托架冷却 (13)5.4密封空气 (13)5.5气动刀具更换 (13)6技术参数 14 6.1尺寸 (15)6.2技术数据页 (KL2006 , 交流电机) (16)6.2.1功率图 (17)6.3电路图 (18)6.4电机保护 PTC 100° C (19)6.5转速传感器（数字磁敏电阻） (20)6.6ESD 保护 (20)6.7空气传播听觉范围内的声音 (21)7操作地点 228安装 23 8.1安装电主轴 (23)8.2介质引线直径 (23)8.3压缩空气 (24)8.3.1气体纯度等级 (ISO 8573-1) (24)8.3.2调节密封空气 (24)8.3.3调节值 (25)9调试 26 9.1进料示意图 (26)9.2每天启动 (27)9.3停止信息 (27)9.4存放之后启动 (27)10刀具更换 28 10.1顺时针旋转 (28)10.2气动直接换刀 (28)10.2.1更换夹头 (29)10.3刀具更换站（可选附件） (30)10.3.1气动直接换刀 (30)10.3.2安装更换站 (30)10.3.3维修 (30)11高速加工刀具 31 11.1折断的刀具 (31)12维修 32 12.1球轴承 (32)12.2每日清洁 (32)12.2.1开始工作前 (32)12.2.2每次刀具更换时 (32)12.2.3每次更换夹具时 (32)12.3存放时 (33)12.4月维修 (33)12.5在长期存放条件下 (33)12.6最长存放期限 (33)13拆除 34 13.1废物处理及环境保护 (34)14服务和维修 35 14.1特约维修站 (35)14.2工作故障 (36)15安装声明 39目录:初步信息1初步信息高速电主轴（电主轴）是适用于高速加工的高质量精密刀具。
电主轴技术水平参数
电主轴技术水平参数主要包括以下几个方面：
1. 电机参数：包括功率-转速特性曲线图和扭矩-转速特性图。
这些图表可以帮助我们了解电主轴在不同转速和负载下的性能表现。
例如，主轴最高转速、最大功率时的转速点等。
2. 主轴刚性：主轴的刚性主要包括径向刚度和轴向刚度。
刚性越好，电主轴在高速运行时产生的振动和噪音就越小。
主轴刚性与前端轴承内孔孔径有很大关系，轴承越大，主轴刚性越好，但同时最高转速会受到限制。
3. 静态精度：电主轴的静态精度指其在静止状态下，各轴线之间的平行度和同轴度等指标。
一般来说，电主轴的静态精度越高，说明其制造工艺和质量控制水平越高。
4. 动态性能：动态性能主要包括电主轴在高转速情况下的振动值、噪音和温度等。
这些指标影响电主轴在实际应用中的稳定性和寿命。
高性能的电主轴在高转速下具有较低的振动、噪音和温度表现。
5. 换刀设备和技术：对于数控机床等设备，电主轴的换刀设备和技术是衡量其技术水平的重要指标。
快速、准确地换刀有助于提高生产效率和降低成本。
6. 控制系统：电主轴的控制系统影响着电主轴的性能发挥和用户体验。
先进的控制系统可以实现电主轴的精确控制、高效运行和便捷操作。
7. 冷却系统：电主轴在高速运行过程中会产生大量热量，良好的冷却系统可以保证电主轴在高温环境下仍能保持稳定的性能。
8. 安全性：电主轴的安全性包括过载保护、短路保护等功能，这些保护措施可以确保电主轴在异常情况下仍能确保操作人员的安全。
9. 环保性能：电主轴的环保性能主要体现在其能耗、噪音和排放等方面。
节能、低噪音和环保的电主轴有助于实现绿色制造。
电主轴说明书模板
YG62-60L使用说明书目录一、产品概述 (1)▷产品简介 (1)▷产品用途 (1)二、主轴外形图 (2)三、技术参数表 (3)四、电机特性曲线 (4)五、主轴安装说明 (5)▷测温传感器及其阻温特性对照表 (6)▷循环冷却系统说明 (8)▷换刀装置的控制 (8)▷空气密封及主轴吹尘的控制 (8)▷压缩空气气体质量要求 (9)▷跑合程序说明 (9)▷主轴驱动要求 (9)▷主轴安装要求 (10)六、使用注意事项 (11)▷主轴装机过程注意事项 (11)▷启动注意事项 (11)▷维护和保养注意事项 (12)一、产品概述▷产品简介1.本主轴为电机内装式主轴, 内置三相交流异步感应电机, 有变频器进行无级变速控制。
由于本主轴具有结构紧凑、重量轻、惯性小、振动小、噪声低等特点因此能够实现高转速, 高精度及高运转稳定性。
2.本主轴轴承采用油脂润滑陶瓷复合球轴承, 可在轴承的使用寿命周期内实现终生润滑3.本主轴使用强制冷却的方式对电机、前后轴承进行冷却。
冷却液流经主轴机体合理布置的循环水道带走主轴高速旋转产生的热量, 达到热平衡, 使电主轴的温度恒定在一定值内。
外置的冷却装置: 保持冷却液的温度恒定。
4.本主轴内置PTC130测温传感器( 其技术参数详见本说明书其它章节) , 如需进行对电机做温度保护时能够读取。
5.刀具加紧方式: 本主轴内置自动换刀装置, 刀柄形式为直接换刀, 标配为ф6, 可选配ф4, ф3.175.▷产品用途本产品为基础主轴, 主要用于雕铣机或加工中心进行有色金属、黑色金属、玻璃、石墨等材料的加工。
二、主轴外形图三、技术参数表20 电机绕组耐压试验1500V/min四、电机特性曲线▷功率、扭矩-转速曲线▷电压-频率曲线五、主轴安装说明▷测温传感器技术参数1.传感器类型: PTC(正温度系数), 常温阻值R25≤255Ω2.开关特性: 温控点Tk=130℃,Tk-5≤1650Ω,Tk+5≧4200Ω偏差△T=±5℃, Tk重复性△T=±0.5℃4.热动作时间: ≤2S5.最大工作电压30V(DC),绝缘强度2.5KW6.最高允许存放温度180℃, 最低允许存放温度-25℃▷循环冷却系统说明◆水冷要求: 推荐使用蒸馏水, 同时推荐使用费诺克斯( Femox) 保护剂F1(使用配比1:200).冷却液的温度建议为24℃-28℃, 当不能达到时, 应该与环境温度基本一致, 进水管、回水管温差不超过5℃◆一般在冷却系统的回水管中设置流量开关, 以便控制冷却液的流量, 确保主轴冷却液的正常供给。
电主轴技术水平参数
电主轴技术水平参数（原创版）目录1.电主轴技术水平参数概述2.电主轴的主要参数a.电机参数b.主轴刚性c.静态精度d.动态性能3.电主轴参数对机床性能的影响4.如何选择合适的电主轴参数5.结论正文一、电主轴技术水平参数概述电主轴是机床的核心部件之一，其性能直接影响到机床的加工精度、效率和稳定性。
电主轴技术水平参数主要包括电机参数、主轴刚性、静态精度和动态性能等方面。
了解这些参数对于选择合适的电主轴和优化机床性能具有重要意义。
二、电主轴的主要参数1.电机参数：电机参数主要包括功率 - 转速特性曲线图和扭矩 - 转速特性图。
这些参数可以反映电主轴在最高转速和最大功率时的转速点等性能。
2.主轴刚性：主轴刚性包括径向刚度和轴向刚度。
刚性主要是由前端刀具端的轴承决定，轴承越大主轴的刚性越好，但同时轴承越大主轴的最高转速也会受到限制。
3.静态精度：静态精度反映了主轴在静止状态下的轴向和径向跳动。
它是评价主轴精度的重要指标，但在选择电主轴时，静态精度并非唯一参考标准。
4.动态性能：动态性能主要包括高转速情况下的振动值、噪音和温度等。
这些参数对于评价电主轴在高速运行时的稳定性和性能具有重要意义。
三、电主轴参数对机床性能的影响电主轴参数对机床性能的影响主要体现在加工精度、效率和稳定性等方面。
选择合适的电主轴参数可以提高机床的加工精度和效率，同时提高机床的稳定性和可靠性。
四、如何选择合适的电主轴参数在选择电主轴参数时，需要综合考虑机床的加工范围、加工材料、加工工艺和性能要求等因素。
同时，要权衡电主轴的各项性能指标，选择最适合机床的电主轴参数。
五、结论电主轴技术水平参数是评价电主轴性能的重要指标，对于选择合适的电主轴和优化机床性能具有重要意义。
电主轴参数
GDJ系列产品参数：2、安装前首先用手转动电主轴轴头，应手感灵活，无阻滞现象。
3、用500V的摇表检查定子绝缘电阻不低于100MΩ。
4、将以上检验符合要求的电主轴装入机座内，电主轴外壳以机座安装孔的配合为滑动配合。
电主轴严禁装夹在前、后轴承部位，以防轴承室变形，卡住轴承造成轴承提早损坏。
夹紧力不宜过大，电主轴装入机座内不得松动。
二、正确使用1、按要求连接电主轴进出水管接头，检查连接处是否漏水和通畅。
水冷电主轴的冷却系统系统应于机床的总开关连接；开机后至停机的中间，冷却系统系统应连续工作；冷却液水量按2.5升/千瓦·分钟计算，冷却液流量按3～6升/分钟，小的电主轴取小值，大的电主轴取大值；冷却液要求使用单独水箱，冷却液要求每月定期更换；冷却液的温度应低于环境温度3～5℃为宜，最好控制在25℃左右。
2、选择变频器应与电主轴的电压、功率、频率相匹配来配套使用。
设置变频器首先设置变频器的基准频率，变频器的基准频率按电主轴的最高频率设置。
变频器的最高频率、转折频率和对应的电压按电主轴的频压曲线对应设置；变频器的电流按电主轴的额定电流设置；载波频率按电主轴的功率大小设置，小于10kw电主轴按8kHz设置，大于10kw电主轴按5kHz设置；增、减速时间按10s左右设置，如遇到起动电流超过额定电流而保护时应延长增、减速时间。
增、减速时间过短易造成前螺母松动。
3、将变频器与电主轴三相电源连接，其中变频器的三相电源线应焊接在插头1(U1)、2(V1)、3(W1)脚上，4脚为地线。
然后变频器与外接电源连接。
接通电源后变频器点动，观察电主轴的旋转方向是否与电主轴指示方向一致，如旋转方向不一致应立即关机改正，电主轴严禁在错误的旋转方向上运转。
电主轴与变频器连线不宜超过25m。
4、电主轴在安装刀具时，应清除干净轴头锥孔及弹簧夹头表面的污垢，以免降低精度。
装夹、拆卸刀具时应使用专用工具。
注意装夹、拆卸时禁止用力过猛。
DCY 系列车床电主轴使用说明书
在本产品使用说明书中，我们将尽力叙述各种与该产品使用相关的事项。
限于篇幅限制及产品具体使用等原因，不可能对产品中所有不必做和/或不能做的操作进行详细的叙述。
因此，本产品中没有特别指明的事项均视为“不可能”或“不允许”进行的操作。
本产品使用说明书的版权，归广州数控设备有限公司所有，任何单位与个人进行出版或复印均属于非法行为，广州数控设备有限公司将保留追究其法律责任的权利。
1DCY系列车床电主轴 使用说明书II前 言尊敬的客户：对您惠顾选用广州数控设备有限公司DCY系列车床电主轴（以下简称电主轴）产品，本公司深感荣幸与感谢！为了保证产品安全、正常与有效地运行，请您务必在安装、使用产品前仔细阅读本产品使用说明书。
安 全 警 告操作不当将引起意外事故，必须要具有相应资格的人员才能使用、操作本产品。
DCY 系列车床电主轴 使用说明书III安全警告及注意事项1 在正常气候条件下，用1000V 兆欧表（或绝缘电阻测试仪）测量内藏电机绕组对电主轴外壳的绝缘电阻，其值应不小于20 MΩ。
2 电主轴从零速至最高速空载运行应无异常噪声和振动时，方可接入负载运行。
3 只有具备相应资格的人员，才能加工、装配、维护电主轴。
4 在运输、贮存、装配时，务必注意保护电主轴不受外力冲击。
5 用户对产品的任何改动本公司将不承担任何责任，产品的保修单将因此作废。
所有规格和设计如有变化，本公司恕不另行通知。
连接及操作不当，将引起意外事故！请使用操作之前务必仔细阅读本使用说明书。
DCY系列车床电主轴 使用说明书IV安 全 责 任制造者的安全责任——制造者应对所提供的产品及随行供应的附件在设计和结构上已消除和/或控制的危险负责。
——制造者应对所提供的产品及随行供应的附件的安全负责。
——制造者应对提供给使用者的使用信息和建议负责。
使用者的安全责任——使用者应通过产品安全操作的学习和培训，并熟悉和掌握安全操作的内容。
——使用者应对自己增加、变换或修改原产品、附件后的安全及造成的危险负责。
各类雕刻机电主轴功率选择方法
各类雕刻机电主轴功率选择方法
雕刻机的电主轴功率怎么选择呢？是功率越大越好吗？
当然不是的。
雕刻机的主轴电机的功率要根据所雕刻的对象进行选择，下面我们一一介绍一下：
1、广告雕刻机：雕刻对象为比较软的材质所以广告雕刻机的主轴功率在1.5kw—3.0kw以内就可以，这样选择的话既可以达到雕刻目的还能节省成本。
2、木工雕刻机：木工雕刻机的主轴电机可根据所加工木料的硬度进行选择其功率：一般在2.2kw—4.5kw左右，这种搭配也最为合理。
3、石材雕刻机：厂家用石材雕刻机的主轴功率相对要高一些，一般在
4.5kw—7.5kw左右，最常用的还是
5.5kw主轴电机
4、墓碑雕刻机：墓碑雕刻机的主轴功率也要根据所加工的石料硬度进行选择，一般功率在3.0kw—4.5kw即能满足客户需求
5玉石雕刻机：玉石雕刻机由于其床身较小主轴电机的功率一般在2.2kw-3.0kw即可。
主轴电机功率太大不仅浪费电能还会增加客户的购机成本，功率太小的话又不能其雕刻功率需求，所以选择适合自己的主轴电机的功率对客户来说是相当重要的！本文由中国标识网收集整理,更多信息请访问标识商学院。
MDJ75-7Z8电主轴——【电主轴的设计与选型】
结构简述
防尘盖 后盖 电源箱 壳体 主轴
前盖 压紧螺母
风扇
前螺母
深沟球轴承 动平衡环 转子 定子 压盖 角接触球轴承
前端轴承与后端轴承都 是被固定死的，在长时 间工作后随温度的升高 轴会热膨胀
该设计没有给轴留有一 定的游隙空间
主轴密封简析
迷宫密封
迷宫密封是在转轴周围设若干个 依次排列的环行密封齿，齿与齿 之间形成一系列截流间隙与膨胀 空腔，被密封介质在通过曲折迷 宫的间隙时产生节流效应而达到 阻漏的目的。
主轴密封简析
正确的散热片 的样式 如左图所示
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压紧螺母安装工艺孔
设计此孔的用意是在 安装时，便于用相应 的卡具，使得压盖与 轴承压紧
细节一览
深沟球轴承
后端轴承主要是起到一个 支撑作用，所受到的力不 大。 与前端轴承不同，前部的 轴承要承受一定的轴向和 径向力的作用，故安装了 一对反装的角接触球轴承。
细节一览
谢谢观赏
Make Presentation much more fun
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背靠背的一对轴承
背靠背： 优点：可承受径向载荷，课承受两个方 向的轴向载荷，能承受较高的倾覆力矩
面对面： 优点的倾覆力矩较差
细节一览
后盖与壳体散热处
后盖的边缘是与壳体的 散热片相通的，这样就 能保证后部的扇叶转动 时的风能直接吹到壳体 的散热片上面，提高散 热的效率。
木工机械加工的板材都是复合型锯木胶板， 经过锯削产生大量的微小粉尘弥漫在整个 机箱中。 而随着电机主轴的旋转，其内腔 产生负压，粉尘从迷宫槽的缝隙进入电机 主轴内，导致电机主轴轴承磨损、发热、 失效。
电主轴详细参数及安装
电主轴详细参数及安装电主轴是一种用于机床和自动化设备的电动驱动装置，常用于高精度加工和高速切削过程中。
电主轴的详细参数和安装步骤如下：一、电主轴的详细参数：1.功率：电主轴的功率通常以千瓦（kW）为单位，表示电主轴的驱动能力。
功率越高，表示电主轴可以提供更大的切削力和速度。
2. 转速范围：电主轴的转速范围通常以转/分钟（rpm）为单位，在机床加工中，转速通常会根据加工工件的材料和要求进行调整。
3.切削力：切削力是指电主轴在切削过程中对工件施加的力量，通常以牛顿（N）为单位。
高切削力可以提高加工效率，但也会对工件和机床产生较大的负荷。
4.扭矩：扭矩是指电主轴在旋转时产生的力矩，通常以牛顿·米（Nm）为单位。
扭矩越大，表示电主轴可以提供更强的切削力和转动力，适用于加工较硬的材料。
5.尺寸和重量：电主轴的尺寸和重量通常根据机床和设备的要求进行设计。
尺寸小、重量轻的电主轴常用于小型机床和精密加工。
6.冷却方式：电主轴在高速运转时会产生大量的热量，因此通常需要通过冷却系统来进行降温。
常见的冷却方式包括水冷却和风冷却。
7.精度：电主轴的精度是指其转轴的偏差程度，通常以微米（μm）为单位。
高精度的电主轴可以提供更高的加工精度和表面光洁度。
二、电主轴的安装步骤：1.准备工作：确定电主轴的安装位置，并清理安装区域。
检查电主轴和相关附件是否完好无损。
2.安装底座：根据电主轴的尺寸和机床的要求，选择合适的底座，并按照底座的安装说明进行安装。
3.安装轴承和套筒：根据电主轴的设计要求，将轴承和套筒安装在底座上。
注意轴承和套筒的安装方向，以确保电主轴的转动平稳。
4.安装电机：将电主轴的电机安装在底座上，并连接电源和控制线路。
调整电机的位置和方向，以确保其与轴承和套筒对应地连接。
5.安装飞轮和传动装置：根据机床和设备的要求，安装电主轴的飞轮和传动装置。
调整飞轮和传动装置的位置和距离，确保其与电机和轴承的连接正确。
6.连接冷却系统：根据电主轴的冷却方式，连接相应的冷却系统。
电主轴的基本参数与结构1
·64··电主轴技术讲座·Seminar on Motorized Spindle第二讲!电主轴的基本参数与结构（一）LessonⅡMain Specifications and Structure of the Motorized SpindIe（l）周延祐李中行1 电主轴的基本参数电主轴的基本参数和主要规格包括：套筒直径、最高转速、输出功率、计算转速、计算转速转矩和刀具接口等。
其中计算转速又称额定转速，是指恒转矩驱动与恒功率驱动的交汇点，参见图1和图2。
它相当于图2中的A点，即小于计算转速时为恒转矩驱动，大于计算转速时为恒功率驱动。
计算转速转矩为转速小于和等于计算转速的转矩。
一般电主轴型号中含有套筒直径、最高转速和输出功率这3个参数。
表1列出了德国GMN公司用于加工中心和铣床的电主轴的型号和主要规格。
表1 德国GMN公司用于加工中心和铣床的电主轴的型号和主要规格主要型号套筒直径/mm最高转速/（r/min）输出功率/kW计算转速/（r/min）计算转速转矩/N·m润滑刀具接口HC120-42000/11120420001130000 3.5OL SK30HC120-50000/11120500001130000 3.5OL HSK-E25HC120-60000/5.512060000 5.5600000.9OL HSK-E25 HCS150g-18000/9150180009750011G HSK-A50 HCS170-24000/2717024000271800014OL HSK-A63HC170-40000/6017040000604000014OL HSK-A50/E50 HCS170g-15000/151701500015600024G HSK-A63 HCS170g-20000/1817020000181200014G HSK-F63 HCS180-30000/1618030000161500010OL HSK-A50/E50 HCS185g-8000/11185800011213053G HSK-A63 HCS200-18000/152001800015180080OL HSK-A63 HCS200-30000/1520030000151200012OL HSK-A50”E50 HCS200-36000/162003600016600029OL HSK-A50”E50 HCS200-36000/7620036000762500029OL HSK-A50”E50 HCS200-182000/152001200015180080G SK40HCS230-18000/152301800015180080OL HSK-A63 HCS230-18000/252301800025300080OL HSK-A63 HCS230-24000/182302400018315057OL HSK-A63 HCS230-24000/452302400045750058OL HSK-A63 HCS230-182000/222301200022240087G HSK-A63 HCS230-182000/252301200025300080G HSK-A63 HCS232-185000/9230150009122070G HSK-A63 HCS275-20000/6027520000601000057OL HSK-A63 HCS285-12000/3228512000321000306OL HSK-A100 HCS300-12000/3030012000301000286OL HSK-A100 HCS300-14000/2530014000251100217OL HSK-A63 HCS300-8000/303008000301000286G HSK-A100注：HCS—矢量驱动；OL—油气润滑；G—永久油脂润滑；SK—ISO锥度。
1 电主轴的基本参数与结构布局
1 电主轴的基本参数与结构布局电主轴的主要参数有：(1)主轴最高转速和恒功率转速范围：(2)主轴的额定功率和最大扭矩：(3)主轴前轴颈直径和前后轴承的跨距等。
其中主轴最高转速、前轴颈直径和额定功率是基本参数。
电主轴通常装备在高速加工中心上，在设计电主轴时要根据用户的工艺要求，采用典型零件统计分析的方法来确定这些参数。
机床厂对同一尺寸规格的高速机床，一般会分两大类型，即“高速型”和“高刚度型”分别进行设计。
前者主要用于航空、航天等工业加工轻合金、复合材料和铸铁等零件：后者主要用于模具制造、汽车工业中高强度钢或耐热合金等难加工材料和钢件的高效加工。
在设计电主轴时，还要注意选择有较好扭矩———功率特性和有足够宽调速范围的变频电动机及其控制模块。
根据主电动机和主轴轴承相对位置的不同，高速电主轴有两种布局方式：1.编码盘2.电主轴壳体3.冷却水套4.电动机定子5.油气喷嘴6.电动机转子7.阶梯过盈套8.平衡盘9.角接触陶瓷球轴承图2 GD-2型电主轴1.液压缸2.拉杆3.主轴轴承4.碟形弹簧5.夹头6.主轴7.内置电动机图3 主电动机位于后轴承之后的电主轴主电动机置于主轴前、后轴承之间。
图2所示是我校研制的GD-2型高速电主轴，也是一般电主轴的基本结构形式。
其优点是主轴单元的轴向尺寸较短，主轴刚度高，出力大，较适用于中、大型高速加工中心，目前大多数电主轴都采用这种结构形式。
主电动机置于主轴后轴承之后，如图3所示，即主轴箱和主电动机作轴向的同轴布置(有的用联轴节)。
这种布局方式有利于减小电主轴前端的径向尺寸，电动机的散热条件也较好。
但整个主轴单元的轴向尺寸较大，常用于小型高速数控机床，尤其适合于模具型腔的高速精密加工。
有关电主轴前后轴承之跨距及主轴端部伸出量，应按静刚度和动刚度的要求进行计算。
电主轴技术讲座第二讲电主轴的基本参数与结构_二_
・电主轴技术讲座・Seminar on Motorized Spindle第二讲 电主轴的基本参数与结构(二)Lesson ⅡMain Specifications and Struc ture of Motorized Spindle (Ⅱ)周延 李中行5 润滑 滚动轴承在高速回转时,正确的润滑极为重要,稍有不慎,将会造成轴承因过热而烧坏。
当前电主轴主要有两种润滑方式。
(1)油脂润滑 是一次性永久润滑,不需任何附加装置和特别维护。
但其温升较高,允许轴承工作的最高转速较低,一般d m n 值在110×106以下。
在使用混合轴承条件下,其d m n 值可以提高25%～35%。
(2)油2气润滑 是一种新型的、较为理想的方式,图8为其润滑系统原理图。
它利用分配阀对所需润滑的不同部位,按照其实际需要,定时(间歇)、定量(最佳微量)地供给油2气混合物,能保证轴承的各个不同部位既不缺润滑油,又不会因润滑油过量而造成更大的温升,并可将油雾污染降至最低程度,其d m n 值可达119×106。
为了保证装置的正常工作,德国GMN 公司还规定:油2气润滑用油的清洁度要达到ISO4406的13/10级标准。
油2气润滑装置外观见图9。
油2气润滑装置一般由专业的润滑功能部件公司设计制造。
电主轴公司选购以后,设定不同的定时、定量值和选定含某种特别添加剂的油,再成套供应给电主轴用户。
其他润滑装置还有油雾润滑。
尽管其价格比较便宜,但它污染环境,损害工人健康。
国外电主轴公司已不再向用户提供油雾润滑装置。
6 轴承类型与润滑方式的组合 国外多数电主轴公司可以为套筒外径尺寸相同、功率相同的电主轴提供3种或2种轴承类型和润滑方式的组合。
它们分别具有不同的最高转速,以供用户选择。
例如,瑞士IBA G 公司提供的3种组合方式为:混合轴承配油2气润滑,最高转速为n 1;钢轴承配油2气润滑,最高转速为n 2;混合轴承配油脂润滑,最高转速为n 3。
毕业设计（论文）-电主轴的机械设计（全套图纸）
引言2005年，我国机床产值达到了51亿美元，跃居世界第三，其中数控机床产量达59600台。
在长足发展的背后，与发达国家机床产业相比，差距依然明显，尤其是以电主轴为代表的关键功能部件，无论是从产品品种、技术水平、可靠性和产业化程度等方面均与国外有明显差距，不得不60%依靠进口，成为我国数控机床发展的软肋。
电主轴实际上是诸多学科、众多高新技术应用的综合体，它涉及机械、电子、自动控制等。
由于在高速轴承技术、精密加工技术、电机技术、驱动控制技术上与国外先进水平有差距，才影响了国产电主轴的市场竞争力。
由于高速加工不但可以大幅度提高加工效率，而且还可以显著提高工件的加工质量，所以其应用领域非常广泛，特别是在航空航天、汽车和模具等制造业中。
于是，具有高速加工能力的数控机床已成为市场新宠。
目前，国内外各著名机床制造商在高速数控机床中广泛采用电主轴结构，特别是在复合加工机床、多轴联动、多面体加工机床和并联机床中。
电主轴是高速数控加工机床的“心脏部件”，其性能指标直接决定机床的水平，它是机床实现高速加工的前提和基本条件。
本毕业设计主要介绍了电主轴的工作原理、轴的设计、轴承技术以及关键技术等。
电主轴就是直接将空心的电动机转子装在主轴上，定子通过冷却套固定在主轴箱体孔内，形成一个完整的主轴单元，通电后转子直接带动主轴运转。
它主要应用在复合加工机床、多轴联动、多面体加工机床和并联机床中。
第一章电主轴概述1.1电主轴工作原理高速电主轴电机的绕组相位互差120°，通以三相交流电后，三相绕组各自形成一个正弦交变磁场，这三个对称的交变磁场互相迭加，合成一个强度不变，磁极朝一定方向恒速旋转的磁场，磁场转速就是电主轴的同步转速。
异步电动机的同步转速n由输入电机定子绕组电流的频率f和电机定子的极对数P决定（n=60f/p）。
电主轴就是利用变换输入电动机定子绕组的电流的频率和激磁电压来获得各种转速。
在加速和制动过程中，通过改变频率进行加减速，以免电机温升过高。
电主轴技术水平参数
电主轴技术水平参数一、介绍电主轴技术是现代制造业中常用的一种高速、高精度加工方法。
电主轴技术水平参数是评估电主轴技术性能的重要指标。
本文将从电主轴技术的定义、应用领域、技术原理等方面，全面、详细、完整地探讨电主轴技术水平参数。
二、电主轴技术概述电主轴技术是一种将电机与主轴结合的机床主轴系统。
它通过电机驱动主轴旋转，实现工件的高速、高精度加工。
电主轴技术广泛应用于数控机床、磨床、车床等领域，为制造业提供了高效、精确的加工解决方案。
三、电主轴技术的应用领域电主轴技术在各个制造业领域都有广泛的应用。
以下是几个常见的应用领域：1. 汽车制造在汽车制造过程中，电主轴技术被用于车床、铣床等机床上，用于加工发动机零部件、车身零部件等。
电主轴技术的高速、高精度特性可以提高加工效率和产品质量。
2. 航空航天航空航天领域对零部件的精度要求非常高，电主轴技术可以满足这些要求。
它被广泛应用于加工飞机发动机零部件、航空航天设备等。
3. 电子制造电子产品的制造过程中需要进行精细的加工，电主轴技术可以提供高速、高精度的加工能力，被用于加工电子元器件、电路板等。
4. 精密机械制造精密机械制造领域的产品对加工精度要求极高，电主轴技术可以满足这些要求。
它被广泛应用于加工光学仪器、精密仪器等。
四、电主轴技术水平参数电主轴技术水平参数是评估电主轴技术性能的重要指标。
以下是几个常见的电主轴技术水平参数：1. 转速范围电主轴技术的转速范围是指电主轴能够达到的最高转速和最低转速。
转速范围越宽，说明电主轴的适用范围更广。
2. 加速度加速度是指电主轴从静止状态到最高转速所需的时间。
加速度越大，说明电主轴的响应速度越快。
3. 定位精度定位精度是指电主轴在加工过程中的定位误差。
定位精度越高，说明电主轴的定位能力越强。
4. 功率功率是指电主轴的输出功率。
功率越大，说明电主轴的加工能力越强。
5. 扭矩扭矩是指电主轴的输出扭矩。
扭矩越大，说明电主轴的加工能力越强。
电主轴详细参数及安装
电主轴参数详解1、主轴产品名称由组成为:安装尺寸-类别代号-主参数-设计序列号安装尺寸：指主轴与机床或主机的配合尺寸，一般指外径。
类别代号反映产品的用途和特点，由2～4位英文字母组成，从前往后分别代表主轴驱动方式、应用领域、外形代号等含义。
2、应用方式说明：E——内装电机驱动主轴，即电主轴M——皮带或连轴器驱动主轴，即机械主轴3、应用领域说明C——车床用主轴X——铣床用主轴Z——钻床用主轴N——拉辗用主轴M——磨床用主轴S——试验机用驱动主轴L——离心机用主轴T——特殊用图主轴4、外形代号说明F——外形带法兰的主轴H——电机后置式主轴Y——其它异形主轴5、主参数说明主参数段由数字和一小写英文字母组成，总位数为3～4位，表示电主轴额定转速和润滑方式，转速以kr/min表示；字母有g、m、a等，分别代表油脂、油雾、油气等润滑方式。
6、设计序列号说明主轴代号最后一段为设计序号（可以没有），设计序号有1个英文字母或字母+数字组成，以A、B、C…（后述特殊字母除外）顺序英文字母表示。
举例说明：180MCF05g-A安装尺寸——φ180 MCF——车削机械主轴，带法兰结构最高转速——5000 r/min 润滑——油脂A——批量衍生产品电主轴刀具的常见问题1、刀具无法夹紧（1）碟形弹簧位移量太小，使主轴抓刀、夹紧装置无法到达正确位置，刀具无法夹紧。
通过调整碟形弹簧行程长度加以排除。
（2）弹簧夹头损坏，使主轴夹紧装置无法夹紧刀具。
通过更换新弹簧夹头加以排除（3）碟形弹簧失效，使主轴抓刀、夹紧装置无法运动到达正确位置，刀具无法夹紧。
通过更换新碟形弹簧加以排除。
（4）刀柄上拉钉过长，顶撞到主轴抓刀、夹紧装置，使其无法运动到达正确位置，刀具无法夹紧。
通过调整或更换拉钉，并正确安装加以排除。
2、刀具夹紧后不能松开（1）松刀液压缸压力和行程不够。
通过调整液压力和行程开关位置加以排除。
（2）碟形弹簧压合过紧，使主轴夹紧装置无法完全运动到达正确位置，刀具无法松开。
电主轴em值对照表
电主轴em值对照表EM是电主轴的一个参数，它是用来测量主轴转子的速度、转速和扭矩等性能参数。
em值一般是指主轴转子的平均速度和扭矩大小。
电主轴转速的改变意味着主轴的转速变化非常大，但是如果用实际的转速和扭矩测试一下 Em值也是可以得出 EM值的。
所以可以用来测试转子的性能指标。
比如测转子的转角速度、转子的速度、转子的转角速度和转子的加速度等等这些参数。
通过对这些参数进行测量可以很好地计算出主轴的性能指标值了。
EM数值越大说明主轴的性能指标越好，主轴转子相对于电动机转子的扭矩越大。
” EM值的测量对判断主轴质量及对控制系统设备操作具有很大帮助和指导作用。
一、对于旋转或摆动度很大的零件，如车削和铣削，主轴在这些场所的速度一般不超过额定速的5倍；在加工中，必须采用超精密加工，以减少加工误差，提高加工效率。
电主轴在使用时，要经常检查转速、 EM值等参数是否正常。
一般要求：在测量过程中，首先测定主轴的转速：在工作中，要检查 EM数据是否正常：要用量具（量角器）准确的测量到各个转台的转速：测量时要注意：测量结束后，要将测量结果记入测试记录表内。
二、对于旋转工件，如轴、锥轮、柱轮和滚针等加工零件，采用低速的3倍 EM值，高速时3倍 EM值将小于6倍；3倍以上的 EM值将小于6倍。
在实际加工过程中，为了使加工质量达到要求，对主轴进行选择时，应考虑所用主轴的结构设计、材料配方和制造工艺、加工精度、零件材料及形状等因素。
当使用中，出现有以下情况时，应根据实际工件的特点选择合适的刀具：1.在加工中会出现刀头和轴向位移、切屑和磨削时可出现刀头偏磨现象；2.工件加工复杂、要求高强度的零件时，如锥轮或滚针零件等应采用高速的3倍 EM值；3.在进行平面车削或切削深孔时因工件中存在夹渣或钻屑而产生切削力；4.零件表面不光滑或形状不规则时，用低速的3倍 EM值也可产生切屑。
以上几点都是常见的电主轴 em值误差产生原因。
三、对于轴或锥轮在切削时可能产生大量热量，而主轴和锥子都处于高温状态时，采用低速 EM值可以减小热量对转子主轴的影响。
电主轴
电主轴的支持技 术和装置
刀具位置检测传感器
选件
(二)、电主轴的轴承
电主轴是高速机床的“心脏部件”，是高速、精密且承 受较大径向和轴向切削负荷的旋转部件。其轴承首先必须满 足高速运转的要求，并具有较高的回转精度和较低的温升； 其次，必须具有尽可能高的径向和轴向刚度。此外，还要具 有较长的使用寿命，特别是保持精度的寿命。因此，轴承的 性能对电主轴的使用功能极为重要。 目前，电主轴采用的轴承主要有滚动轴承、流体静压轴 承和磁悬浮轴承。
2SP1255 SK 40 10,000 同步 2560 40 150 190 气动 - 刀具夹紧 - 刀具放松 - 刀具无刀夹紧 - 封闭的冷却套 - 刀具中心冷却 50 bar / 50 l/min HSK A63 15,000 同步 3000 47 150 200 气动 - 刀具夹紧 - 刀具放松 - 刀具无刀夹紧 - 封闭的冷却套 - 刀具中心冷却 50 bar / 50 l/min rpm kW Nm Nm rpm
(二)、电主轴的轴承
1、滚动轴承 滚动轴承具有刚度高、高速性能好、结构简单 紧凑、标准化程度高、品种规格繁多、便于维修更 换、价格适中和便于选择等优点，因而在电主轴中 得到最广泛的应用。电主轴一般采用适应高速且可 同时承受径向和轴向负荷的精密角接触球轴承。
角接触球轴承一般必须在轴向有预加载荷条件下才 能正常工作。预加载荷不仅可消除轴承的轴向游隙，还 可以提高轴承刚度、主轴的旋转精度，抑制振动和钢球 自转时的打滑现象等。一般说来，预加载荷越大，提高 刚度和旋转精度的效果就越好；但是另一方面，预加载 荷越大，温升就越高，可能造成烧伤，从而降低使用寿 命，甚至不能正常工作。所以，针对不同转速和负载的 电主轴来选择轴承最佳的预加载荷值，就成为电主轴制 造厂家一个较为重要的技术诀窍。
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GDJ系列产品参数：
2、安装前首先用手转动电主轴轴头，应手感灵活，无阻滞现象。
3、用500V的摇表检查定子绝缘电阻不低于100MΩ。
4、将以上检验符合要求的电主轴装入机座内，电主轴外壳以机座安装孔的配合为滑动配合。
电主轴严禁装夹在前、后轴承部位，以防轴承室变形，卡住轴承造成轴承提早损坏。
夹紧力不宜过大，电主轴装入机座内不得松动。
二、正确使用
1、按要求连接电主轴进出水管接头，检查连接处是否漏水和通畅。
水冷电主轴的冷却系统系统应于机床的总开关连接；开机后至停机的中间，冷却系统系统应连续工作；冷却液水量按2.5升/千瓦·分钟计算，冷却液流量按3～6升/分钟，小的电主轴取小值，大的电主轴取大值；冷却液要求使用单独水箱，冷却液要求每月定期更换；冷却液的温度应低于环境温度3～5℃为宜，最好控制在25℃左右。
2、选择变频器应与电主轴的电压、功率、频率相匹配来配套使用。
设置变频器首先设置变频器的基准频率，变频器的基准频率按电主轴的最高频率设置。
变频器的最高频率、转折频率和对应的电压按电主轴的频压曲线对应设置；变频器的电流按电主轴的额定电流设置；载波频率按电主轴的功率大小设置，小于10kw电主轴按8kHz设置，大于10kw电主轴按5kHz设置；增、减速时间按10s左右设置，如遇到起动电流超过额定电流而保护时应延长增、减速时间。
增、减速时间过短易造成前螺母松动。
3、将变频器与电主轴三相电源连接，其中变频器的三相电源线应焊接在插头1(U1)、2(V1)、3(W1)脚上，4脚为地线。
然后变频器与外接电源连接。
接通电源后变频器点动，观察电主轴的旋转方向是否与电主轴指示方向一致，如旋转方向不一致应立即关机改正，电主轴严禁在错误的旋转方向上运转。
电主轴与变频器连线不宜超过25m。
4、电主轴在安装刀具时，应清除干净轴头锥孔及弹簧夹头表面的污垢，以免降低精度。
装夹、拆卸刀具时应使用专用工具。
注意装夹、拆卸时禁止用力过猛。
5、由于精密角接触球轴承油脂润滑的极限转速的限制，电主轴不允许超速运行。
超速运行会造成精密角接触球轴承烧坏。
6、电主轴正常工作时做好一听，二摸，三看三个环节。
一听电主轴有无异常声出现，发现异常声应及时关机检查。
二摸电主轴发热、振动是否稳定，若发热、振动加剧及时关机检查。
三看被加工的表面质量是否稳定，如不稳定及时关机检查。
三、电主轴运行常出现的问题
正常工作时电主轴常遇到发热现象，水冷电主轴表面温度与环境温度超过15℃时可以认为发热。
需关机检查，首先用温度计检查冷却水箱里的冷却液温度是否超过了环境温度，如超过应及时更换低于环境温度的冷却液。
如果冷却水箱没有问题，
应检查电主轴的冷却水道是否堵塞，冷却液是否清洁，冷却液一般一个月应定期更换，同时对冷却水箱上面应加防尘保护装置。
四、维护和保养
1、电主轴运行时发现声音或振动异常时，应立即停机检查轴承，必要时须更换新轴承。
当运行中发出异常气味或突然停转，应立即切断电源，用摇表测量定子对地电阻及三相电阻，绝缘电阻丧失为定子烧坏，应回厂更换定子。
2、电主轴停用时间较长时，应用压缩空气将冷却管道中的残余冷却液吹干净，并对电主轴进行防锈处理。
电主轴存放或停用6个月后，须重新更换新油脂后方可使用，否则将影响电主轴寿命。
3、为延长电主轴的使用寿命，新的电主轴或更换新轴承的电主轴应在转速范围内均分4～8档，每段运行30min后再升速，避免直接高速运转而缩短轴承的使用寿命。
在休假日后，开机使电主轴空载运转半小时后，再开始工作。
4、已损坏的电主轴须维修时，应回公司由我公司修理，本公司将竭诚为你服务。
五、电主轴不免费保修的声明
如果用户在使用过程中没有按使用说明书操作，造成电主轴损坏，出现下列情况时，本公司不承担免费保修义务，实行收费维修。
1、电主轴的使用电压与铭牌不符，造成定子烧坏。
2、电主轴在缺相的情况下使用，造成定子烧坏。
5、由于用户操作失误使电主轴撞车，造成电主轴损坏。
6、用户私自拆卸电主轴，造成电主轴损坏。
7、用户没有定期更换冷却液，造成电主轴堵塞冷却水道。
8、因冷却液的水温过高，造成电主轴损坏。
9、用户私自加大切削参数,造成电主轴损坏。
附录：
常见故障及排除方法。