加工中心主軸的選配及功能對于加工中心的性能和工作效率至關(guān)重要。以下是對加工中心主軸選配及功能的詳細(xì)分析：
一、加工中心主軸的選配
1. 主軸類型選擇
加工中心常用的主軸有三種類型：皮帶式主軸、直連式主軸和電主軸。
皮帶式主軸：用途廣泛，轉(zhuǎn)速一般不超過8000轉(zhuǎn)，轉(zhuǎn)速越大噪音越大。但剛性較強，適合重切削，因此被廣泛用于大型加工中心。有些為了增加主軸的扭力，需要增加齒輪箱。
直連式主軸：在高速加工中心和鉆攻中心使用較多，轉(zhuǎn)速通常能達(dá)到12000轉(zhuǎn)。轉(zhuǎn)速和切削力成反比，轉(zhuǎn)速越大切削力越小，所以直連式主軸切削力不如皮帶式主軸，但更加穩(wěn)定，適合加工對表面光潔度要求高的工件。
電主軸：是新型主軸，轉(zhuǎn)速非常高，但切削力度相對較小。適合對工件表面質(zhì)量和光潔度要求高的領(lǐng)域，以及聯(lián)動加工動態(tài)響應(yīng)較快的領(lǐng)域，如葉輪、精密模具的加工。
2. 轉(zhuǎn)速與負(fù)荷能力
根據(jù)加工材料、工具和加工方式的不同，需要選擇不同轉(zhuǎn)速的主軸。現(xiàn)代加工中心主軸的轉(zhuǎn)速控制一般采用變頻或伺服控制，以實現(xiàn)精確控制。
主軸的負(fù)荷檢測功能也非常重要，可以通過傳感器實時檢測主軸的負(fù)荷情況，及時排除機床故障，保護(hù)機床并延長使用壽命。
3. 冷卻系統(tǒng)
加工過程中主軸會產(chǎn)生大量熱量，必須采取有效的冷卻措施。常用的冷卻方式有空氣冷卻、水冷卻和油冷卻等，其中水冷卻性價比相對較高。
4. 精度與穩(wěn)定性
精密加工和模具加工等領(lǐng)域?qū)χ鬏S的精度和穩(wěn)定性有較高要求。因此，在選配主軸時，需要考慮其加工精度和穩(wěn)定性是否滿足需求。
二、加工中心主軸的功能
1. 旋轉(zhuǎn)加工刀具
主軸可以讓加工刀具以高速旋轉(zhuǎn)進(jìn)行加工，實現(xiàn)各種加工操作。
2. 控制進(jìn)給量
主軸具有控制進(jìn)給量的功能，通過控制主軸的轉(zhuǎn)速和加工刀具的進(jìn)給速度來實現(xiàn)材料的加工和切削。
3. 支撐和定位
主軸還可以對工件進(jìn)行支撐和定位，確保加工精度和加工質(zhì)量。
4. 負(fù)荷保護(hù)
主軸具有負(fù)荷保護(hù)功能，在加工過程中如果負(fù)荷過大，主軸會自動停止，以避免設(shè)備損壞。
三、實際應(yīng)用案例
以安川(YASKAWA)VS-626VM3伺服主軸為例，該主軸在加工中心中的應(yīng)用展示了其高精度、高轉(zhuǎn)速和完善的保護(hù)功能。通過帶數(shù)字矢量控制的高速交流主軸電機和具有再生制動特性的晶體管控制器組成，VS-626VM3伺服主軸能夠提供8000r/min的較高轉(zhuǎn)速，并具有全數(shù)字式高精度位置和速度控制以及完善的保護(hù)功能。這種主軸在自動換刀性能上表現(xiàn)出色，大大提高了加工中心的加工效率和精度。
綜上所述，加工中心主軸的選配及功能對于加工中心的性能和工作效率具有重要影響。在選配主軸時，需要根據(jù)具體的加工需求和加工場合選擇最合適的主軸類型、轉(zhuǎn)速、負(fù)荷能力以及冷卻系統(tǒng)等。同時，在使用過程中需要按時對主軸進(jìn)行維護(hù)，保持其正常運轉(zhuǎn)和延長使用壽命。
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