数控机床高速电主轴技术及应用
2010-06-21洛阳轴研科技股份有限公司李彦
洛阳轴研科技股份有限公司 李彦

一、高速电主轴的发展历程
早在 20 世纪 50 年代,就己出现了用于磨削小孔的高频电主轴,当时的变频器采用的是真空电子管,虽然转速高,但传递的功率小,转矩也小。随着高速切削发展的需要和功率电子器件、微电子器件和计算机技术的发展,产生了全固态元件的变频器和矢量控制驱动器;加上混合陶瓷球轴承的出现,使得在 20 世纪 80 年代末、90 年代初出现了用于铣削、钻削、加工中心及车削等加工的大功率、大转矩、高转速的电主轴。
国外高速电主轴技术发展较快,中等规格的加工中心的主轴转速目前己普遍达到 10000r/min 甚至更高。1976 年美国的 Vought 公司首次推出一台超高速铣床,采用了 Bryant 内装式电机主轴系统,最高转速达到了20,OOOr/min,功率为 15KW。到 90 年代末期,电主轴发展的水平是:转速40,000 r/min,功率 40 KW(即所谓的“40-40 水平”)。但 2001 年美国Cincinnati 公司为宇航工业生产了 SuperMach 大型高速加工中心,其电主轴最高转速达 60,000 r/min,功率为 80 KW。
目前世界各主要工业国家均有装备优良的专业电主轴生产厂,批量生产一系列用于加工中心和高速数控机床的电主轴。其中最著名的生产厂家有:瑞士的 FISCHER公司、IBAG 公司和 STEP-TEC 公司,德国的 GMN公司和FAG 公司,美国的 PRECISE 公司,意大利的GAMFIOR 公司和 FOEMAT 公司,日本的 NSK公司和KOYO公司,以及瑞典的 SKF公司等公司。高速电主轴生产技术的突破,大大推动了世界高速加工技术的发展与应用。
从 80年代中后期以来,商品化的超高速切削机床不断出现,超高速机床从单一的超高速铣床发展成为超高速车铣床、钻铣床乃至各种加工中心等。……
