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电主轴的轴承在高速旋转时会产生大量的热量而引起主轴温度的升高,而安装在电主轴端部的切削刀具在高速切削时也会产生大量的热量,因此对于运作过程中电主轴的散热问题引起广泛关注,星轮认为必须在电主轴结构设计时虑散热问题。
电主轴电机在高速运转的过程中,内部产生功率损耗(bao括机械损耗、电损耗等),从而使电机发热。由于电主轴电机装在主轴单元壳体内,所以主轴电机不能直接采用风扇散热,自然散热条件也比较差。调查结果表明,电动机在高速旋转时,电动机转子的工作温度达140~160℃,定子的温度也在45~85℃。电动机产生的热量会直接传递给主轴,引起主轴热变形而产生加工误差。

因为电主轴将电机集成于主轴单元中,且转速很高,运转时会产生大批热量,引起电主轴温升,使电主轴的热态特性和动静特性变差,从而影响电主轴的正常工作。因而,必需采取肯定措施控制电主轴的温度,使其恒定在肯定值内。机床目前一般采取强制循环油冷却的方式对电主轴的定子及主轴轴承进行冷却,即将经过油冷却装置的冷却油强制性地在主轴定子外和主轴轴承外循环,带走主轴高速旋转产生的热量。机床另外,为了减少主轴轴承的发热,还必需对主轴轴承进行合理的润滑。

电主轴的电动机均采用交流异步感应电动机,由于是用在高速加工机床上,启动时要从静止迅速升速至每分钟数万转乃至数十万转,启动转矩大,因而启动电流要超出普通电机额定电流5~7倍。其驱动方式有变频器驱动和矢量控制驱动器驱动两种。变频器的驱动控制特性为恒转矩驱动,输出功率与转钜成正比。机床变频器采用先进的晶体管技术,可实现主轴的无级变速。机床矢量控制驱动器的驱动控制为在低速端为恒转矩驱动,在中、高速端为恒功率驱动.
