熱穩定性好
電主軸自身產生的熱量主要來自于電機和軸承。高性能磨用電主軸一般采用轉子內部無感應電流、渦流和鐵耗小、發熱少的永磁同步電機,可有效降低主軸本身的發熱[3]。與此同時,采用低溫升軸承并根據實際工況定制化加載軸承預負荷,降低軸承的發熱。主軸產生的熱量少,軸向穩定好,可獲得較好的表面加工精度。
剛性高
主軸設計時采用**軸系結構,并采用高剛性系列軸承。如圖1所示,軸端接口采用 HSK-C 系列高可靠性手動刀柄接口,因其采用1∶10短錐及端面雙定位 ,0.008~0.010 過盈連接,使得動、靜態聯接剛性大、扭矩傳遞能力強、聯接可靠性突出,該接口之前廣泛應用于加工中心主軸,近年也應用于磨用電主軸,可有效提高主軸砂輪連接桿的剛性和重復定位精度。
扭矩大、功率高
根據用戶的實際需求,電機一般采用鑄銅轉子或永磁同步電機,相同條件下,功率可提高 30%~50%,甚至更高。尤其是永磁同步電機,具有**的硬轉矩特性,在負載波動情況下具有較高的轉速穩定性,易于獲得較好的表面質量。永磁同步電機的優異性能如表 1 所示。
高精度、低振動、低噪聲
主軸同精密軸承一樣,對精度、振動及噪聲的需求無止境,高性能磨用電主軸,轉軸上旋轉件動平衡精度等級在 G0.4 級,甚至以上的級別,一般采用 P4A及P2級以上精密滾動軸承。加工及裝配過程中需嚴格控制電機定、轉子同軸度,保證主軸運轉時磁拉力均勻,以實現主軸高精度、低振動、低噪聲。
指標對比
高性能磨用電主軸各項指標遠勝傳統的磨用電主軸 , 各 別 指 標 項 也 優 于 2021 年 新 實 施 的 JB/T10801.4-2020 行業標準,具體指標對比[7]如表 2 所示。從表中可看出,高性能磨用電主軸各項指標高于行業標準,代表著當前國內磨用電主軸發展的水平。