五轴联动加工中心文献综述参考文献
2 五轴联动加工中心主轴设计概述
根据设计要求，主轴最高转速为22000r/min已经属于超高速加工的范畴。要实现超高速加工, 主轴的dmn值至少应达到1×10^6 以上, 并且有大功率、宽调速范围的特性。最佳适合超高速运转的主轴形式是将主轴电机的定子、转子直接装入主轴组件的内部, 形成电主轴, 实现机床主轴系统的零传动。电主轴具有结构紧凑、重量轻、惯性小、动态特性好等优点,可改善机床的动平衡,减小振动和噪声,在超高速切削机床上得到了广泛的应用。电主轴的工作转速极高, 这就对其结构设计、制造和控制提出了非常严格的要求, 并带来了一系列技术难题, 如主轴的散热、动平衡、支承、润滑及精密控制等。在应用中, 必须妥善地解决这些问题, 才能确保主轴稳定可靠的高速运转, 实现高效精密加工。论文网
1. 主轴轴承
主轴轴承技术是超高速主轴系统的一项关键技术。目前, 国内外超高速机床采用较多的轴承形式主要有磁浮轴承、动静压轴承和陶瓷轴承( 主要是混合陶瓷轴承)。
2. 主轴散热
由于主轴电动机两端就是主轴轴承, 电动机的发热会直接降低轴承的工作精度, 如果主电动机的散热解决得不好, 将会影响到机床工作的可靠性和稳定性。有限元分析表明, 电主轴的定子和转子是电主轴的两大热源。通常在定子绕组的外部设计冷却系统, 用循环冷却液体吸收和带走定子散发的热量,保持主轴单元壳体均匀的温度分布。另外, 约有1/ 3 的发热量是由电机转子产生的,转子散热条件差, 又直接安装在主轴上,设计中应尽量减小电机径向的传热热阻, 使转子的发热量尽可能多地通过气隙传到定子和壳体中去, 并由冷却液带走。主轴轴承的发热也是电主轴的主要热源之一。由于超高速电主轴的转速极高,dmn值大,电主轴的动态、热态性能有十分严格的要求,必须有精确的控制系统,实时监控轴承温升和润滑状况。
3. 主轴润滑
超高速主轴必须采用合理的、可控制的轴承精密润滑系统来控制轴承的温升,来保证机床工艺系统的精度和稳定性。润滑方式的选择与轴承的转速、负荷、容许温升及轴承类型有关,可按dmn值选取。超高速主轴中,dmn值较高, 通常选用不同形式的油润滑,常用的形式有: 油雾润滑、油气润滑、喷射润滑、环下润滑等。
4. 主轴轴上零件紧固方式
（一）轴承的轴向紧固方式
轴承的紧固形式一般有三种形式：螺母紧固方式，挡圈限位方式以及过盈套紧固方式。
（二）转子与主轴的联接
由于超高速主轴的极限转数极高,为了保证电主轴运行的稳定性,防止振动发生, 电机转子与主轴的联接也采用同主轴轴承紧固相似的结构。转子与机床主轴过盈配合量的大小是影响主轴性能的重要因素。
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