在高速主軸單元中，由于機(jī)床既要進(jìn)行粗加工，也要進(jìn)行精加工，因此對主軸單元提出了較高的靜剛度和工作精度的要求。另外，高速機(jī)床主軸單元的動態(tài)特性也在很大程度上決定或者制約了機(jī)床的價格質(zhì)量和切削能力。當(dāng)切削過程出現(xiàn)較大的在振動時，會使刀具出現(xiàn)劇烈的磨損或破損，也會增加主軸軸承所承受的動載荷，降低軸承的精度和壽命，影響加工精度和表面質(zhì)量。因此，主軸單元應(yīng)具有較高的抗振性。
相比一般的傳統(tǒng)主軸，電主軸將電機(jī)內(nèi)置，傳動上摒棄了皮帶和齒輪，在高速運(yùn)轉(zhuǎn)情況下，很好的解決了振動和噪聲問題，提高了機(jī)床的加工精度和加工表面粗糙度，可以較快地實(shí)現(xiàn)較高的速度變化，即主軸回轉(zhuǎn)時要具有極大的角加速度，這極大的提高了生產(chǎn)效率。
用在高精度機(jī)床上的電主軸，不但要求主軸轉(zhuǎn)速高，而且要求其旋轉(zhuǎn)精度也高、并且振動小。因此，在電主軸的設(shè)計(jì)階段，必須對它進(jìn)行動力學(xué)特性分析，以確定其各階臨界轉(zhuǎn)速和各階振型。對于高速軸系，其轉(zhuǎn)子動力學(xué)性能的分析和設(shè)計(jì)是直接決定主軸性能設(shè)計(jì)的一項(xiàng)重要內(nèi)容。主軸的轉(zhuǎn)子動力學(xué)性能如何，對整臺機(jī)床能否實(shí)現(xiàn)高速加工以及加工精度、主軸軸承的壽命和其它關(guān)鍵部件的正常工作等方面都有著至關(guān)重要的影響。另外，陶瓷角接觸球軸承具有制造精度高、極限轉(zhuǎn)速高、承載能力強(qiáng)，能同時承受徑向和軸向載荷等特點(diǎn)而被廣泛地應(yīng)用于高速機(jī)床主軸的支承中。軸承內(nèi)部各元件的運(yùn)動及所受載荷比較復(fù)雜，特別是高速球軸承中，離心力和陀螺力矩作用的結(jié)果使軸承的運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)發(fā)生變化，影響到軸承的變形與載荷關(guān)系特性，從而影響到球軸承支撐的轉(zhuǎn)子系統(tǒng)的動力學(xué)性能。
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