精密电主轴技术在机床数控改造中的应用

　　精密电主轴的电动机部分由产生旋转磁场的定子绕组和把电能转换成机械能的转子组成。电主轴定子和转子之间的空隙是形成功率输出有效部分的主要部位。电主轴持续工作功率主要取决于电动机的机械效率和冷却效果，其机械效率的大小取决于轴承中径Dm和主轴转速n。电主轴工作过程中，会产生振动、轴承发热、降低精度和寿命等问题。

　　国内现有的数控车床均为主电机通过皮带和齿轮的传动装置带动车床主轴工作，横向滚珠丝杆设置在车床前侧，床身导轨跨距小，这种结构不仅给机床带来噪音、振动和损失，还直接影响机床精度，并使机床鞍单边受力，影响横向进给的平衡，床面窄、刚性差、振动噪音大。将电主轴技术应用到车床数控化改造，主要是对其横向进给传动系统和纵向进给传动系统进行改造。通过由电机的转子套装在车床主轴上，由电机的转子直接驱动车床主轴，改变了原来主电机通过输送带和齿轮传动装置带动主轴工作的结构形式，大大提高了主轴运转平稳和车床加工精度，减小了功率损失和振动。

　　精密电主轴的转矩指标有大转矩和额定转矩，大转矩表示电主轴的过载能力，额定转矩表示负载能力。当电主轴所承担的转矩超过大转矩时，电主轴转速会发生陡降或停转，电主轴的大转矩一般为额定转矩的2倍左右，设计具有电主轴结构的数控机床所选用的电主轴大功率为额定功率的1.5倍。电主轴的功率、转矩和转速的关系式：

　　M＝975P×9.8；

　　转矩电主轴，功率和转速成正比。对于恒功率电主轴，转矩与转速成反比。

　　通过研究车床的特点和电主轴技术，将电主轴技术引入到机床数控化改造，实现了主电动机的原动力变成可供主轴上刀具切削加工的切削力矩和切削速度。车床数控化的目标就是要简化传动装置，提高机床加工精度。该技术具有明显的技术和经济效益，有广泛的应用前景。