电主轴设计任务书

电主轴设计任务书

一、基本参数

1、工具系统：HSK63

2、套筒直径：170mm

3、最高转速：1600—18000rpm

4、计算转速：9500—10000 rpm

5、额定功率：45kW

6、额定扭矩：45Nm

7、支撑刚度：径向：250N/μm，轴向：压250N/μm。

8、旋转精度：端跳＜2μm，径跳＜3μm，芯棒远端250 mm处径跳＜12μm。

9、振动：最高转速时，振动速度＜0.4mm/s。

10、噪声：最高转速时，＜70-75dB.

11、温升：最高转速至热平衡状态时，前轴承外周＜25℃，套筒外周＜20℃。

12、刀具静态夹紧力：18kN

13、使用寿命：在正常使用和维护前提下，＞10000工作小时。

二、结构和布局

1、主轴轴承：

1）前支撑：陶瓷混合球轴承，内径70 mm，TBT方式布置，定压预紧，永久油脂润滑。

2）后支撑：陶瓷混合球轴承，滚珠套浮动支撑，或者FD型浮动轴承，永久油脂润滑。

3）弹性预紧力：700—1000N。

2、刀具夹紧系统：

1）夹紧靠弹簧，放松靠液压油缸，最高压力120bar。

2）采用OTT公司的HSK63夹爪和拉杆组件，拉杆弹簧组采用螺旋蝶形弹簧。3）松刀油缸：可自制或采用OTT标准产品。

3、主轴冷却系统：

冷却介质：含防锈添加剂的去离子水，入口温度20—30℃，最高压力5 bar，流量＞12L/min。

1）电机冷却：通过定子壳体内的冷却水套进行循环冷却。

2）前轴承冷却：通过前轴承座的冷却水套进行循环冷却。

4、工艺冷却系统：

1）刀具高压内冷：从主轴后端旋转接头（Deublin）通过拉杆内部输入介质至主轴前端，最高压力80120bar。

2）刀具外冷：从主轴后端通过壳体内冷却水通道至前端，最高压力20bar。5、锥孔吹净功能：

每次换刀取出刀具后，压缩空气从尾端通过内部通道输入至前端，吹净锥孔及端面，压力：4—6 bar。

6、压缩空气密封功能：

具有足够压力和流量的压缩空气从尾端通过内部通道输入至前端，从迷宫密封中溢出，保护轴承避免乳化液侵入，压力：2.5—3 bar。

7、相角控制功能：

内置脉冲编码器，具有C轴控制、准停功能，用以实现自动换刀和刚性攻丝，Lenord+Bauer标准产品。

8、安全保护装置：

1）电机升温报警：电机电子三相绕组的每一绕组内，均含测温元件。

2）前轴承温度报警：前轴承座内预埋测温元件PT100。

3）振动监测报警：前轴承座壳体内预埋测振传感器，为选配功能。

4）拉刀位置监控：S1、S2、S3发信开关分别监控有刀夹紧、无刀夹紧、放松三种状态，Balluff开关。

5）松刀油缸位置监控：S4，监控松刀油缸活塞杆位置，Balluff开关。