⑴ 数控机床高速主轴是什么，有什么选择要求
高速电主轴是最近几年在数控机床领域出现的将机床主轴与主轴电机融为一体的新技术。高速数控机床主传动系统取消了带轮传动和齿轮传动。机床主轴由内装式电动机直接驱动，从而把机床主传动链的长度缩短为零，实现了机床的“零传动”。这种主轴电动机与机床主轴“合二为一”的传动结构形式，使主轴部件从机床的传动系统和整体结构中相对独立出来，因此可做成“主轴单元”，俗称“电主轴”。
高速电主轴所融合的技术：
电主轴是最近几年在数控机床领域出现的将机床主轴与主轴电机融为一体的新技术，它与直线电机技术、高速刀具技术一起，将会把高速加工推向一个新时代。电主轴是一套组件，它包括电主轴本身及其附件：电主轴、高频变频装置、油雾润滑器、冷却装置、内置编码器、换刀装置。
高速电主轴所融合的技术：
高速轴承技术：电主轴通常采用复合陶瓷轴承，耐磨耐热，寿命是传统轴承的几倍；有时也采用电磁悬浮轴承或静压轴承，内外圈不接触，理论上寿命无限；
高速电机技术：电主轴是电动机与主轴融合在一起的产物，电动机的转子即为主轴的旋转部分，理论上可以把电主轴看作一台高速电动机。关键技术是高速度下的动平衡；
润滑：电主轴的润滑一般采用定时定量油气润滑；也可以采用油脂润滑，但相应的速度要打折扣。所谓定时，就是每隔一定的时间间隔注一次油。所谓定量，就是通过一个叫定量阀的器件，精确地控制每次润滑油的油量。而油气润滑，指的是润滑油在压缩空气的携带下，被吹入陶瓷轴承。油量控制很重要，太少，起不到润滑作用；太多，在轴承高速旋转时会因油的阻力而发热。
冷却装置：为了尽快给高速运行的电主轴散热，通常对电主轴的外壁通以循环冷却剂，冷却装置的作用是保持冷却剂的温度。
内置脉冲编码器：为了实现自动换刀以及刚性攻螺纹，电主轴内置一脉冲编码器，以实现准确的相角控制以及与进给的配合。
自动换刀装置：为了应用于加工中心，电主轴配备了自动换刀装置，包括碟形簧、拉刀油缸等；
高速刀具的装卡方式：广为熟悉的BT、ISO刀具，已被实践证明不适合于高速加工。这种情况下出现了HSK、SKI等高速刀具。
高频变频装置：要实现电主轴每分钟几万甚至十几万转的转速，必须用一高频变频装置来驱动电主轴的内置高速电动机，变频器的输出频率必须达到上千或几千赫兹。
高速主轴的优势分析：
在高速主轴单元中，由于机床既要进行粗加工，也要进行精加工，因此对主轴单元提出了较高的静刚度和工作精度的要求。另外，高速机床主轴单元的动态特性也在很大程度上决定或者制约了机床的价格质量和切削能力。当切削过程出现较大的在振动时，会使刀具出现剧烈的磨损或破损，也会增加主轴轴承所承受的动载荷，降低轴承的精度和寿命，影响加工精度和表面质量。因此，主轴单元应具有较高的抗振性。
相比一般的传统主轴，电主轴将电机内置，传动上摒弃了皮带和齿轮，在高速运转情况下，很好的解决了振动和噪声问题，提高了机床的加工精度和加工表面粗糙度，可以最快地实现较高的速度变化，即主轴回转时要具有极大的角加速度，这极大的提高了生产效率。
用在高精度机床上的电主轴，不但要求主轴转速高，而且要求其旋转精度也高、并且振动小。因此，在电主轴的设计阶段，必须对它进行动力学特性分析，以确定其各阶临界转速和各阶振型。对于高速轴系，其转子动力学性能的分析和设计是直接决定主轴性能设计的一项重要内容。主轴的转子动力学性能如何，对整台机床能否实现高速加工以及加工精度、主轴轴承的寿命和其它关键部件的正常工作等方面都有着至关重要的影响。另外，陶瓷角接触球轴承具有制造精度高、极限转速高、承载能力强，能同时承受径向和轴向载荷等特点而被广泛地应用于高速机床主轴的支承中。轴承内部各元件的运动及所受载荷比较复杂，特别是高速球轴承中，离心力和陀螺力矩作用的结果使轴承的运转状态发生变化，影响到轴承的变形与载荷关系特性，从而影响到球轴承支撑的转子系统的动力学性能。
高速主轴电机的转速选择：
高速主轴电机，不管轻金属加工还是重金属加工，其的选择都根据加工材料的本质来选择转速。加工密度高的材料之所以要选择24000~60000转，是因为材料密度高，硬度强，低转速加工会造成出行毛边，表面不光滑等现象。加工低密度的材料之所以选择3000~24000转的，是因为高转速对低密度材料来说有造成拉裂的危险等因素。
高速主轴的变速方式：
1、无级变速
数控机床一般采用直流或交流主轴伺服电动机实现主轴无级变速。
交流主轴电动机及交流变频驱动装置（笼型感应交流电动机配置矢量变换变频调速系统），由于没有电刷，不产生火花，所以使用寿命长，且性能已达到直流驱动系统的水平，甚至在噪声方面还有所降低。因此，目前应用较为广泛。
主轴传递的功率或转矩与转速之间的关系。当机床处在连续运转状态下，主轴的转速在437~3500r/min范围内，主轴传递电动机的全部功率11kW，为主轴的恒功率区域Ⅱ（实线）。在这个区域内，主轴的最大输出扭矩（245N.m）随着主轴转速的增高而变小。主轴转速在35~437r/min范围内，主轴的输出转矩不变，称为主轴的恒转矩区域Ⅰ（实线）。在这个区域内，主轴所能传递的功率随着主轴转速的降低而减小。图中虚线所示为电动机超载（允许超载30min）时，恒功率区域和恒转矩区域。电动机的超载功率为15kW，超载的最大输出转矩为334N.m。
2、分段无级变速
数控机床在实际生产中，并不需要在整个变速范围内均为恒功率。一般要求在中、高速段为恒功率传动，在低速段为恒转矩传动。为了确保数控机床主轴低速时有较大的转矩和主轴的变速范围尽可能大，有的数控机床在交流或直流电动机无级变速的基础上配以齿轮变速，使之成为分段无级变速。
高速主轴的润滑方式：
高速主轴的主轴轴承常见的润滑方式有脂润滑、油雾润滑、油气润滑、喷射润滑及环下润滑等。
脂润滑不需任何设备，是低速主轴普遍采用的润滑方式。dn值在1.0×106以上的主轴，多采用油润滑的方式。
油雾润滑是将润滑油(如透平油)经压力空气雾化后对轴承进行润滑的。这种方式实现容易，设备简单，油雾既有润滑功能，又能起到冷却轴承的作用，但油雾不易回收，对环境污染严重，故逐渐被新型的油气润滑方式所取代。
油气润滑是将少量的润滑油不经雾化而直接由压缩空气定时、定量地沿着专用的油气管道壁均匀地被带到轴承的润滑区。润滑油起润滑的作用，而压缩空气起推动润滑油运动及冷却轴承的作用。油气始终处于分离状态，这有利于润滑油的回收，而对环境却没有污染。实施油气润滑时，一般要求每个轴承都有单独的油气喷嘴，对轴承喷射处的位置有严格的要求，否则不易保证润滑效果，油气润滑的效果还受压缩空气流量和油气压力的影响。一般地讲，增大空气流量可以提高冷却效果，而提高油气压力，不仅可以提高冷却效果，而且还有助于润滑油到达润滑区，因此，提高油气压力有助于提高轴承的转速。
实验表明，加大压力比采用常规压力进行油气润滑可使轴承的转速提高20%。喷射润滑是直接用高压润滑油对轴承进行润滑和冷却的，功率消耗较大，成本高，常用在dn值为2.5×106以上的超高速主轴上。
环下润滑是一种改进的润滑方式，分为环下油润滑和环下油气润滑。实施环下油或者油气润滑时，润滑油或油气从轴承的内圈喷入润滑区，在离心力的作用下润滑油更易于到达轴承润滑区，因而比普通的喷射润滑和油气润滑效果好，可进一步提高轴承的转速，如普通油气润滑，角接触陶瓷球轴承的dn值为2.0×106左右，采用加大油气压力的方法可将dn值提高到2.2×106，而采用环下油气润滑则可达到2.5×106。
⑵ 主轴的型号标准怎么判断
主轴指从发动机或电动机接受动力并将它传给其它机件的轴。 主轴亦称“光轴”，是“主光轴”的简称：在光具组中具有对称性的直径。如球镜的主轴是通过镜面中心与镜面垂直的直线。透镜或光轴光具组的主轴是各透镜面中心的连线。主轴加工认准钛浩，专业品质保障！因为专业，所以卓越！
电主轴是最近几年在数控机床领域出现的将机床主轴与主轴电机融为一体的新技术，它与直线电机技术、高速刀具技术一起，将会把高速加工推向一个新时代。电主轴是一套组件，它包括电主轴本身及其附件：电主轴、高频变频装置、油雾润滑器、冷却装置、内置编码器、换刀装置。
电主轴所融合的技术：
高速轴承技术：电主轴通常采用复合陶瓷轴承，耐磨耐热，寿命是传统轴承的几倍；有时也采用电磁悬浮轴承或静压轴承，内外圈不接触，理论上寿命无限；
高速电机技术：电主轴是电动机与主轴融合在一起的产物，电动机的转子即为主轴的旋转部分，理论上可以把电主轴看作一台高速电动机。关键技术是高速度下的动平衡；
润滑：电主轴的润滑一般采用定时定量油气润滑；也可以采用脂润滑，但相应的速度要打折扣。所谓定时，就是每隔一定的时间间隔注一次油。所谓定量，就是通过一个叫定量阀的器件，精确地控制每次润滑油的油量。而油气润滑，指的是润滑油在压缩空气的携带下，被吹入陶瓷轴承。油量控制很重要，太少，起不到润滑作用；太多，在轴承高速旋转时会因油的阻力而发热。
冷却装置：为了尽快给高速运行的电主轴散热，通常对电主轴的外壁通以循环冷却剂，冷却装置的作用是保持冷却剂的温度。
内置脉冲编码器：为了实现自动换刀以及刚性攻螺纹，电主轴内置一脉冲编码器，以实现准确的相角控制以及与进给的配合。
自动换刀装置：为了应用于加工中心，电主轴配备了自动换刀装置，包括碟形簧、拉刀油缸等；
高速刀具的装卡方式：广为熟悉的BT、ISO刀具，已被实践证明不适合于高速加工。这种情况下出现了HSK、SKI等高速刀具。
高频变频装置：要实现电主轴每分钟几万甚至十几万转的转速，必须用一高频变频装置来驱动电主轴的内置高速电动机，变频器的输出频率必须达到上千或几千赫兹。
⑶ 车床主轴怎么加工
主轴的典型加工工艺路线为:下料→锻造→正火→粗加工→调质→半精加工→淬火→粗磨→精磨。 主轴毛坯通常采用45号钢锻打而成,锻打后的毛坯材质较硬,一般要进行正火处理。
粗车各级外圆(均留余量6mm)
2.1 工件的装夹 已知,毛坯的直径较大,长度较长,为减少变形,一般采用一夹一顶法进行粗车。限于实训现有的车床设备条件,车床床头主轴孔不能穿过毛坯最大的外圆,因而在实际加工中多数安排在镗床或钻床上加工出毛坯小端的中心孔,并且要求该中心孔不能过小,否则会由于支承面的接触面积过小而影响车削时的受力情况。一般采用a6的中心钻来钻此中心孔。
2.2 粗车各级外圆
粗车毛坯各级外圆后的形状和尺寸外圆各尺寸均留余量6mm为半精加工做准备。在粗加工过程中,经常有出现排屑不畅顺、车刀重修磨的频率快、加工速度慢等现象,经仔细观察和考虑,决定从以下几方面进行改进。
(1)选择合适的粗加工车床。由于毛坯较大,并且有较多的加工余量,因而需选择刚性足,能承受较大切削力的车床进行加工,结合实训场地现有设备,决定选用c630型普通车床进行粗加工。
(2)选择合适的粗加工刀具。在切削过程中,刀具由于受力、热和摩擦的作用而产生磨损。刀具切削部分应满足高硬度、足够的强度和韧性、高耐磨性、高耐热性等的切削性能要求,故决定选用代号为yt5的硬质合金车刀进行粗车;在车刀几何角度的选择上,主要考虑主副偏角、主副后角、前角、刃倾角等角度不宜过大,否则影响刀头强度,决定采用750硬质合金粗车刀,为保证切削过程中切屑能自行折断,从而使切削顺利进行,车刀前刀面决定采用b×a为4.5×0.6的的断屑槽尺寸。
(3)选择合适的切削用量。在车刀的刃磨角度确定后,关键是如何合理选择好切削用量。所谓合理选择切削用量,是指在刀具角度选好以后,合理确定吃刀深度ap,走刀量f和切削速度v(应把v换算成主轴转速n,以便调整机床)进行切削加工,以充分发挥机床和刀具的效能,提高劳动生产率。
合理的切削用量,应能满足以下几点基本要求。
(1)保证安全,不致发生人身事故(或使操作者过分紧张)或损坏机床、刀具等事故。
(2)保证工件加工面的粗糙度和精度。
(3)在满足以上两项要求的前提下,要充分发挥机床的潜力和刀具的切削性能,尽可能选用较大的切削用量,使机动时间少,生产率最高,成本最低。
(4)不允许超过机床功率,在工艺系统刚性条件下,不能产生过大的变形和振动。
由切削过程的基本规律可知,影响刀具耐用度最小的是ap、其次是f、最大是v。这是因为v对切削温度的影响最明显。所以选择切削用量的次序是:首先应当尽量取大的ap;当ap受到其他限制时(例如加工余量很小),再尽可能用较大的f,当f受到限制(例如加工表面粗糙度要求的限制、切削力的限制等),最后才考虑用较大的v。
根据上述原则,粗车主轴的切削用量选用如下:吃刀深度ap约8～10mm/刀,走刀量f约为0.4～0.5mm/r,转速n约200～300r/min左右,实践证明其加工效率较为理想。
扶架装夹,分两头钻孔φ39 粗加工完毕后,接着对主轴的中心通孔进行加工。根据实训场地的现有设备,决定采用传统钻孔加工方法。由于钻头的实际长度有限,所以总的加工思路是:中心架装夹,分两头钻孔φ39。
(1)钻孔前,用中心架扶好已车的其中一段外圆,调整好后,退出尾座,用普通的钻头先钻一段,再用加长钻头续钻,在用加长钻钻孔时,特别要注意勤退屑,并浇注充分的冷却液,否则钻头容易卡死在孔里,不能取出。
(2)这边孔钻完后,调头夹φ96外圆,车端面总长(留 4mm余量),粗车φ8912外圆,并将孔钻穿。
(3)为使材料得到较均匀的金相组织和理想的综合机械性能,此工艺完毕后要进行调质处理。
(4)调质后,零件会产生变形,因此在此基础上将已粗车的外圆再粗车一次,余量留2mm～3mm,并将其中φ58和φ86的两级外圆车削到规定的公差,为车内锥孔时的装夹做准备。
扶架装夹,车两端锥孔,莫氏五号锥孔留余量0.6mm～0.8mm,总长留余量2mm
在车主轴内锥孔前,首先用一夹一扶装夹把工件校正,否则下一工序精车时余量不够足。由于主轴大端的莫氏5号内锥孔要磨削,因而在车削此孔时必须认真检查清楚车出的锥度是否正确,一般采用外锥规检查,配合的接触面要达60%以上,并车至留磨尺寸,一般余量是0.6mm～0.8mm以满足下一道工艺的加工要求。
配塞,莫氏5号塞带螺纹,要求能拆御重复使用 螺纹锥塞在车削主轴前应加工好,其作用是打入主轴锥孔内作其它工序支承用,在车削时要求外锥应与中心孔同轴。此塞配车螺纹的目的是为了方便装锥塞后能容易拆卸下来,并可重复使用,以备下次加工时不需要再配车。
用两顶尖法装夹,半精加工各级外圆和锥度(均留余量0.7mm～0.8mm);车最大外圆长度至;切槽,车三角螺纹 在半精车时,由于零件图的尺寸较多,曾出现过将花键槽底的尺寸误看成外圆尺寸而将主轴车废的现象,并且外圆和长度都还需留有。
余量用于磨削。因此,对相关尺寸进行整理后,定出了加工要求,加工时方便了很多,并且质量有保证。 首先用两顶尖装夹将有关外圆、然后根据图纸要求进行倒角,车削加工完毕后,由于主轴要进行磨削加工,主轴的各级外圆的轴肩都设计了磨削越程槽,为了避免或减少切削产生的振动,我再次采用一顶一夹的装夹方法进行加工各槽, 车削外三角螺纹时,由于螺纹直径较大,若用高速钢车刀低速车削效果欠佳,速度慢,车出的螺纹粗糙度较差,笔者采用合金螺纹车刀中高速车削,车出的螺纹两侧粗糙度就能保证以上要求; 车完螺纹后,再用两顶尖装夹加工外锥,特别是右端的外锥,若在车外圆时一齐加工,会影响切槽或车螺纹时的装夹,所以将车削加工锥度的工序放到最后,工件车削完后,重新检查有关尺寸是否正确,才可拆下,车削完毕后转铣削和磨削。 磨削时,为了保证主轴的加工精度,要求磨削工艺为:先粗磨外圆,再用一夹(夹紧处加钢丝)一扶,粗精磨主轴前端莫氏5号锥孔,再配前顶尖,两顶尖装夹(以加工好的孔定位)精磨外圆至图纸尺寸,最后涂上防锈油。
结语 采用以上加工工艺车削主轴,零件的加工精度和质量得到保证,合格率达100%,并且加工时间比原来制定的工时数有所减少,提高了加工效率。
⑷ 采用左旋铣刀时,机床主轴怎么转，顺时针还是逆时针
把铣刀轴向垂直，对着看。因为刀具刃口是螺旋的，所以你看到的这面铣刀刃口肯定有倾斜。如果右边高，就叫右旋，如果左边高，就叫左旋。铣刀的分类： 1、按材质分：白钢刀、钨钢刀、合金刀、紫刀； 2、按刀头分：平底刀：用于平面及直身侧面，清平面角；球刀：用于各种曲面中光、光刀；牛鼻刀（有单边、双边及五边）：用于钢料开粗；粗皮刀：用于开粗，注意余量的留法。 3、按刀杆分：直杆刀、斜杆刀 4、按刀刃分：两刃、三刃、四刃。刃数越多，效果越好，但做功越多，转速及进给相应调整，刃数多寿命长。
⑸ 加工中心电主轴的内部结构及动作原理分析
随着电气传动技术（变频调速技术、电动机矢量控制技术等）的迅速发展和日趋完善，高速数 控机床主传动系统的机械结构已得到极大的简化，基本上取消了带轮传动和齿轮传动。机床主轴由内装式电动机直接驱动，从而把机床主传动链的长度缩短为零，实现了机床的“零传动”。这种主轴电动机与机床主轴“合二为一”的传动结构形式，使主轴部件从机床的传动系统和整体结构中相对独立出来，因此可做成“主轴单元”，俗称“电主轴”(ElectricSpindle,Motor Spindle)。由于当前电主轴主要采用的是交流高频电动机，故也称为“高频主轴”（High FrequencySpindle)。由于没有中间传动环节，有时又称它为“直接传动主轴”（Direct Drive Spindle)。
电主轴具有结构紧凑、重量轻、惯性小、振动小、噪声低、响应快等优点，而且转速高、功率大，简化机床设计，易于实现主轴定位，是高速主轴单元中的一种理想结构。 帝益电主轴外观图
电主轴轴承采用高速轴承技术，耐磨耐热，寿命是传统轴承的几倍。
产品特性 高转速、高精度、低噪音、内圈带锁口的结构更适合喷雾润滑。
主要用途 数控机床 ●机电设备 微型电机 ●压力转子 步进电机
电主轴是最近正祥几年举野搏在数控机床领域出现的将机床主轴与主轴电机融为一体的新技术，它与直线电机技术、高速刀具技术一起，将会把高速加工推向一个新时代。电主轴是一套组件，它包括电主轴本身及其附件：电主轴、高频变频装置、油雾润滑器、冷却装置、内置编码器、换刀装置。
电主轴所融合的技术
高速轴承技术
电主轴通常采用动静压轴承、复合陶瓷轴承或电磁悬浮轴承。 动静压轴承具有很高的刚度和阻尼，能大幅度提高加工效率、加工质量、延长刀脊宏具寿命、降低加工成本，这种轴承寿命多半无限长。 复合陶瓷轴承目前在电主轴单元中应用较多，这种轴承滚动体使用热压Si3N4陶瓷球，轴承套圈仍为钢圈，标准化程度高，对机床结构改动小，易于维护。 电磁悬浮轴承高速性能好，精度高，容易实现诊断和在线监控，但是由于电磁测控系统复杂，这种轴承价格十分昂贵，而且长期居高不下，至今没有得到广泛应用。
高速电机技术
电主轴是电动机与主轴融合在一起的产物，电动机的转子即为主轴的旋转部分，理论上可以把电主轴看作一台高速电动机。关键技术是高速度下的动平衡；
润滑
电主轴的润滑一般采用定时定量油气润滑；也可以采用脂润滑，但相应的速度要打折扣。所谓定时，就是每隔一定的时间间隔注一次油。所谓定量，就是通过一个叫定量阀的器件，精确地控制每次润滑油的油量。而油气润滑，指的是润滑油在压缩空气的携带下，被吹入陶瓷轴承。油量控制很重要，太少，起不到润滑作用；太多，在轴承高速旋转时会因油的阻力而发热。
冷却装置
为了尽快给高速运行的电主轴散热，通常对电主轴的外壁通以循环冷却剂，冷却装置的作用是保持冷却剂的温度。
内置脉冲编码器
为了实现自动换刀以及刚性攻螺纹，电主轴内置一脉冲编码器，以实现准确的相角控制以及与进给的配合。
自动换刀装置
为了应用于加工中心，电主轴配备了自动换刀装置，包括碟形簧、拉刀油缸等；
高速刀具的装卡方式
广为熟悉的BT、ISO刀具，已被实践证明不适合于高速加工。这种情况下出现了HSK、SKI等高速刀具。
高频变频装置
要实现电主轴每分钟几万甚至十几万转的转速，必须用一高频变频装置来驱动电主轴的内置高速电动机，变频器的输出频率必须达到上千或几千赫兹.
结构示意图见：http://ke..com/image/509b9fcbab4a85bd53664f76
外观图见：http://ke..com/image/e49cf911d2794586a6ef3f73