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1、過載能力
數(shù)控沖床主軸電機同樣具有很強的過載能力。對于前面討論的主軸工作點選擇的問題,有些錯誤的觀點認為,在恒轉矩區(qū)工作時,可通過主軸電機的過載提高其輸出功率。這種觀點的錯誤之處是主軸不能長時間過載。伺服主軸所允許的過載只是短時的,尤其是在主軸電流達到驅動器的更大設計電流時,所允許的驅動電流過載的時間就更短。
圖3 15所示為在沒有達到主軸驅動器更大電流時所允許的過載時間。圖3.6所示為在達到主軸驅動器更大電流時所允許的過載時間。圖中,為連續(xù)周期工作制的電流。
伺服主軸具有很強的過載能力,在使用過程中,過載是允許的,但是過載的時間是短暫的。在設計主軸的性能指標時,一定要正確地選擇主軸的工作點。在數(shù)控沖床出廠時,應為用戶提供主軸的功率特性,以指導用戶正確地使用主軸。作為機床的使用者,也需要了解數(shù)控沖床主軸的特性,以便在加工程序中正確地選擇切削用量,從而保汪主軸的輸出功率得以充分地利用。
2、軸端受力
由于主軸軸承的設計承載能力不同,主軸電機對于不同速度下作用在其軸端的懸臂力有明確的要求。圖3-1 7中的曲線描述了某型號主軸電機在不同轉速下所允許的更大懸臂力。如果施加在主軸電機軸端的懸臂力大于允許值,將影響主軸電機軸承的使用壽命,甚至可能導致主軸電機軸斷裂。因此,在主軸機械設計中要考慮主軸電機的軸端懸臂力,并且在主軸電機安裝時,要保證施加在主軸軸端的懸臂力不大于設計指標。如果某機床主軸的設計指標要求主軸電機長期在高速下運行,應考慮在采購主軸電機時選用增速型主軸電機。
3、主軸總成的動平衡
主軸在高速加工時,如果主軸的旋轉部件不能做到動平衡,那么在高速旋轉運動中就會產(chǎn)生振動,從而影響加I質量a主軸部件不平衡的原因來自其運動部件的機械結構、材料的不均勻性和加工及裝配的不一致性。而對于主軸電機來說,其不平衡的問題來自其軸的安裝形式。帶有光軸的主軸電機,在出廠時已經(jīng)進行了平衡的調整,可以達到動平衡;而帶鍵軸的主軸電機,在出廠前也進行了全鍵平衡和半鍵平衡的調整。也就是說,主軸電機在出廠時已經(jīng)具備了動平衡的特性。
當主軸電機的軸與皮帶輪連接在一起后,必須整體進行動平衡的調整,這樣才能保證主軸電機000在安裝了皮帶輪后仍然可以達到動態(tài)平衡。如果主軸在高速運行時,如主軸轉速大于3 000rmin。產(chǎn)生了高頻的振動,其原因必然是動平衡的問題。動平衡的問題只能過機械調整消除。
4、慣量匹配
主軸電機與主軸的慣量匹配會影響主軸的加速特性,主軸的加速特性卣接影響主軸的快速定向和高速攻絲加工等功能。如果主軸電機通過減速器與主軸連接,在設計時也要考慮主軸電機轉子的慣量與負載(聯(lián)軸節(jié)及減速器)之間的慣量匹配。
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