陈春

（庆安集团有限公司，陕西 西安710077）



高速电主轴非接触加载装置的设计

陈春

（庆安集团有限公司，陕西 西安710077）

摘要：高速电主轴作为数控加工中心等的核心单元，对其可靠性等性能的分析有着重要意义。根据动态电磁力场的原理提出设计了电主轴的非接触加载装置，并加以传感器系统来测量和分析电主轴的温升情况，并对加载力和加载机构进行了计算和设计，解决了传统加载方式存在的问题，提高了分析的可靠性。

关键词：电主轴；非接触加载；电磁力

作为数控机床的核心单元，高速电主轴将机床主轴单元与电机主轴单元结合为一体。在高速数控机床的主传动系统中，机床主轴由安装在电主轴内部的电机进行驱动，从而把高速数控机床的主传动系统中的传动链长度缩短为零，从而实现了高速数控机床的“零传动”，被称为“电主轴”（Motorized spindle）[1]，如图1所示。

图1　电主轴

高速电主轴的动力学特性、可靠性、稳定性等的特性，对机床加工的加工精度、稳定性及应用范围都有着很大影响。高速电主轴一般有：电主轴、气动主轴、水动主轴等；按照机床的不同又分为：磨削、钻削及加工中心电主轴等。与传统的传动系统不同，电主轴有着其独特的优点：

（1）由于电主轴简化了传动链，取消了齿轮、带轮等传动过程，因此传动误差更小，响应更快，效率更高；

（2）提高了传动的精度，振动、噪音也更小；

（3）由于将数控单元主轴与电机单元主轴融合，结构更加紧凑，重量更小，相应的转动惯性也减小，能实现更高的转速，也能实现更准确的定位；……