- 質(zhì)保:一年
- 特點(diǎn):測量精準(zhǔn)
高速主軸是現(xiàn)代機(jī)械加工設(shè)備(如數(shù)控機(jī)床、加工中心、精密磨床等)的核心部件,主要用于實(shí)現(xiàn)高速旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng),帶動(dòng)刀具或工件完成切削、磨削、鉆孔等精密加工任務(wù)。其性能直接影響加工效率、精度和表面質(zhì)量,尤其在航空航天、精密模具、光學(xué)元件等高精度領(lǐng)域應(yīng)用廣泛。
一、高速主軸核心特點(diǎn)與性能指標(biāo)
1. 高轉(zhuǎn)速與高精度
轉(zhuǎn)速范圍:通??蛇_(dá) 10,000~60,000 轉(zhuǎn) / 分鐘(rpm),部分超高速主軸(如電主軸)可達(dá) 10 萬 rpm 以上。
精度要求:徑向跳動(dòng)誤差需控制在 **1~5 微米(μm)** 以內(nèi),軸向竄動(dòng)誤差≤2μm,以保證精密加工(如光學(xué)透鏡、航空發(fā)動(dòng)機(jī)葉片)的表面質(zhì)量。
2. 高剛性與穩(wěn)定性
結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì):采用短軸徑、大支撐跨距或內(nèi)置軸承組(如陶瓷軸承、磁懸浮軸承)提升抗變形能力。
動(dòng)態(tài)平衡:主軸組件(含刀具、夾頭)需經(jīng)高精度動(dòng)平衡測試(殘余不平衡量≤5g?mm/kg),避免高速旋轉(zhuǎn)時(shí)振動(dòng)。
3. 高效散熱與長壽命
冷卻系統(tǒng):內(nèi)置循環(huán)水冷或油冷裝置,控制主軸溫升(通?!?5℃),防止熱變形。
軸承技術(shù):
陶瓷軸承:重量輕、耐高溫(可達(dá) 200℃以上),壽命比鋼軸承高 3~5 倍。
磁懸浮軸承:非接觸式支撐,無磨損,理論壽命無限,適用于超高速場景(如 10 萬 rpm 以上)。
二、高速主軸分類與典型結(jié)構(gòu)
1. 按驅(qū)動(dòng)方式分類
類型 | 驅(qū)動(dòng)方式 | 轉(zhuǎn)速范圍 | 應(yīng)用場景 |
---|---|---|---|
電主軸 | 電機(jī)轉(zhuǎn)子與主軸集成一體 | 10,000~100,000rpm | 高速加工中心、雕刻機(jī) |
皮帶 / 齒輪傳動(dòng)主軸 | 電機(jī)通過皮帶 / 齒輪間接驅(qū)動(dòng) | 5,000~20,000rpm | 傳統(tǒng)數(shù)控機(jī)床、磨床 |
氣動(dòng)主軸 | 壓縮空氣驅(qū)動(dòng)渦輪機(jī)構(gòu) | 50,000~200,000rpm | 超高速精密加工(如微孔加工) |
液體靜壓主軸 | 液壓油膜支撐 + 電機(jī)驅(qū)動(dòng) | 10,000~50,000rpm | 高精度磨床、坐標(biāo)鏜床 |
2. 按軸承類型分類
滾動(dòng)軸承主軸:
采用角接觸球軸承、圓柱滾子軸承等,性價(jià)比高,適合中高速場景(≤40,000rpm)。
例:加工中心電主軸多采用陶瓷球軸承(混合軸承),兼具剛性與高速性。
滑動(dòng)軸承主軸:
液體靜壓軸承:利用高壓油膜支撐,剛性高、振動(dòng)小,適合超精密加工(如鏡面磨削)。
空氣靜壓軸承:以壓縮空氣為介質(zhì),摩擦系數(shù)極低,轉(zhuǎn)速可達(dá) 20 萬 rpm 以上,用于半導(dǎo)體晶圓切割。
磁懸浮軸承主軸:
利用電磁力懸浮主軸,無機(jī)械接觸,精度達(dá)納米級(jí),壽命長,但成本高,常見于高端科研設(shè)備。