【正文】 工機床和并聯(lián)機床中。通以三相交流電后，三相繞組各自形成一個正弦交變磁場，這三個對稱的交變磁場互相迭加，合成一個強度不變，磁極朝一定方向恒速旋轉(zhuǎn)的磁場，磁場轉(zhuǎn)速就是電主軸的同步轉(zhuǎn)速。電主軸就是利用變換輸入電動機定子繞組的電流的頻率和激磁電壓來獲得各種轉(zhuǎn)速。由于電機旋轉(zhuǎn)磁場的方向取決于輸入定子三相交流電的相序，故改變電主軸輸入電流的相序，便可改變電主軸的旋轉(zhuǎn)方向。 電主軸是一套組件，它包括電主軸本身及其附件：電主軸、高頻變頻裝置、油霧潤滑器、冷卻裝置、內(nèi)置編碼器、換刀裝置。電主軸所融合的技術： 高速軸承技術：電主軸通常采用復合陶瓷軸承，耐磨耐熱，壽命是傳統(tǒng)軸承的幾倍；有時也采用電磁懸浮軸承或靜壓軸承，內(nèi)外圈不接觸，理論上壽命無限。關鍵技術是高速度下的動平衡； 潤滑：電主軸的潤滑一般采用定時定量油氣潤滑；也可以采用脂潤滑，但相應的速度要打折扣。所謂定量，就是通過一個叫定量閥的器件，精確地控制每次潤滑油的油量。油量控制很重要，太少，起不到潤滑作用；太多，在軸承高速旋轉(zhuǎn)時會因油的阻力而發(fā)熱。 內(nèi)置脈沖編碼器：為了實現(xiàn)自動換刀以及剛性攻螺紋，電主軸內(nèi)置一脈沖編碼器，以實現(xiàn)準確的相角控制以及與進給的配合。這種情況下出現(xiàn)了HSK、SKI等高速刀具。 電主軸的主要參數(shù) 電主軸主要參數(shù) 電主軸的主要參數(shù)有：(1)主軸最高轉(zhuǎn)速和恒功率轉(zhuǎn)速范圍：(2)主軸的額定功率和最大扭矩：(3)主軸前軸頸直徑和前后軸承的跨距等。電主軸通常裝備在高速加工中心上，在設計電主軸時要根據(jù)用戶的工藝要求，采用典型零件統(tǒng)計分析的方法來確定這些參數(shù)。前者主要用于航空、航天等工業(yè)加工輕合金、復合材料和鑄鐵等零件：后者主要用于模具制造、汽車工業(yè)中高強度鋼或耐熱合金等難加工材料和鋼件的高效加工。 電主軸優(yōu)點 一般說來 ,高速機床都是數(shù)控機床和精密機床 ,其傳動結構的最大特點是實現(xiàn)了機床的“零傳動”。這種傳動方式有以下優(yōu)點 :(1)機械結構最為簡單 傳動慣量小 ,因而快速響應性好 ,能實現(xiàn)極高的速度、加 (減 )速度和定角度的快速準停 (Ｃ軸控制 )。有比較理想的扭矩———功率特性 (圖11右) ,一次裝夾既可實現(xiàn)粗加工又可進行高速精加工。不同類型輸出功率相差較大，高速加工機床主軸需要在極短的時間內(nèi)實現(xiàn)升降速，并在指定 位置快速準停。如果通過皮帶等中間環(huán)節(jié)，不僅會在 高速狀態(tài)下打滑、產(chǎn)生振動和噪音，而且增加轉(zhuǎn)動慣量，給機床快速準停造成很大困難。它采用無外殼電機，將帶有冷卻套的電機定子裝配 在主軸單元的殼體內(nèi)，轉(zhuǎn)子和機床主軸的旋轉(zhuǎn)部件做成一體，主軸的變速范圍完全由變頻交流電機控制，使變頻電機和機床主軸合二為一。 它按應用于不同機床中分為 :鉆銑主軸、加工中心主軸、雕刻機主軸、磨床用電主軸等。對已經(jīng)脂潤滑的軸承及雙側具油封或防塵蓋，密封圈軸承可直接安裝，不必清洗。 (1) 壓入配合 軸承內(nèi)圈與軸使緊配合，外圈與軸承座孔是較松配合時，可用壓力機將軸承先壓裝在軸上，然后將軸連同軸承一起裝入軸承座孔內(nèi)，壓裝時在軸承內(nèi)圈端面上，墊一軟金屬材料做的裝配套管(銅或軟鋼)。 如果軸承套圈與軸及座孔都是緊配合時，安裝室內(nèi)圈和外圈要同時壓入軸和座孔，裝配套管的結構應能同時押緊軸承內(nèi)圈和外圈的端面。是一種常用和省力的安裝方法。軸承外圈與輕金屬制的軸承座緊配合時，采用加熱軸承座的熱裝方法，可以避免配合面受到擦傷。 推力軸承的周全與軸的配合一般為過渡配合，座圈與軸承座孔的配合一般為間隙配合，因此這種軸承較易安裝，雙向推力軸承的中軸泉應在軸上固定，以防止相對于軸轉(zhuǎn)動。 軸承安裝好后要進行檢查，應保證軸承安裝到位，旋轉(zhuǎn)靈活，無卡滯現(xiàn)象，如軸承安裝不當，會使軸承溫度迅速上升而損壞，發(fā)生軸承卡死斷裂等重大事故。規(guī)定由熟悉軸承的人員使用，特別需要小心傷、壓痕、欠損等。 (2)軸承不得直接在地上儲存(需離地30cm以上)，避免直射光線和陰冷的墻壁。 電主軸MS24015裝配順序及工時 1. 配隔墊 0：20 2. 清洗殼體，油路 0：40 3. 試水套，清孔 0：24 4. 入定子 0：30 5. 動平衡 1：00 6. 裝軸 4：00 7. 拉軸，調(diào)試，打字 8. 接打件，焊插座 1：10 9. 包裝可見，其中用時最長的是裝軸，因為軸的某些精度就的靠裝配來保證的。高速軸的動平衡一定要做好，否則軸的旋轉(zhuǎn)精度沒法保證。在銑床所用電主軸MS24015中的 修配部位主要是前小蓋的高度尺寸。這是因為： 從微觀組織性能角度講(1)合金元素Cr、Mo對鋼中基本相的影響Cr、Mo屬于合金元素，這兩種元素強化效果較弱，可溶于滲碳體形成合金滲碳體或與碳形成特殊碳化物。在加熱至高溫時也不易溶入奧氏體，因此可起阻止奧氏體晶粒長大的作用。當它們在鋼中彌散分布時，可大大提高鋼的強度，硬度及耐磨性，而不降低韌性，這對提高工件的使用性能極為有利。加入Cr、Mo這兩種合金元素會使奧氏體區(qū)縮小。含碳量相同的合金鋼和碳鋼相比，具有不同的顯微組織。因此鋼的強度也較高。? 合金元素對奧氏體形成的影響 碳化物形成元素Cr、Mo，顯著降低碳的擴散速度而大大降低奧氏體的形成速度。合金元素形成物的傾向越大，所形成的碳化物的熔點越高、越穩(wěn)定，在加熱時越難溶于奧氏體中，而是存在與奧氏體晶界上，強烈地阻止奧氏體晶粒的長大。? 合金元素對過冷奧氏體轉(zhuǎn)變的影響 合金元素對過冷奧氏體轉(zhuǎn)變的影響,表現(xiàn)在改變A體等溫轉(zhuǎn)變圖的位置、形狀和改變、點。這樣降低了鋼的馬氏體臨界冷卻速度，從而提高了鋼的淬透性。 ? 合金元素對回火轉(zhuǎn)變的影響 合金元素對回火轉(zhuǎn)變的 影響主要表現(xiàn)在 以下三個方面；提高回火穩(wěn)定性；產(chǎn)生二次硬化；引起回火脆性。軸材料的選擇首先應有足夠的強度，對應力集中敏感性低；還應滿足剛度、耐磨性、耐腐蝕性及良好的加工性。選擇軸的材料時，應考慮軸所受載荷的大小和性質(zhì)、轉(zhuǎn)速高低、周圍環(huán)境、軸的形狀和尺寸、生產(chǎn)批量、重要程度、材料機械性能及經(jīng)濟性等因素，選用時注意如下幾點：（1） 碳鋼有足夠高的強度，對應力集中敏感性較低，便于進行各種熱處理及機械加工，價格低、供應充足，故應用最廣。（2） 合金鋼機械性能更高，常用于制造高速、重載的軸，或受力大而要求尺寸小、重量輕的軸。常用的合金鋼有：12CrNi12CrNi20Cr、40Cr、38SiMnMo等。特別是合金鋼，只有進行熱處理后才能充分顯示其優(yōu)越的機械性能。另外，在一般工作溫度下，合金鋼和碳鋼的彈性模量十分接近，因此依靠選用合金鋼來提高軸的剛度是不行的，此時應通過增大軸徑等方式來解決。綜合宏觀和其微觀這兩方面，該銑床主軸的材料選擇42CrMo。軸主要由軸頸、軸頭、軸身三部分組成。 零件在軸上的定位零件在軸上的軸向定位：零件在軸上的軸向定位方法，主要取決于它所受軸向力的大小。常用軸向定位方法有：軸肩、套筒、圓螺母、擋圈、圓錐形軸頭等。（1） 軸肩：軸肩由定位面和過度圓角組成。（2） 軸環(huán)：軸環(huán)的功用及尺寸參數(shù)與軸肩相同，寬度b≥。若由圓鋼毛坯車制而成，則浪費材料及加工工時。 零件在軸上的周向定位定位方式根據(jù)其傳遞轉(zhuǎn)矩的大小和性質(zhì)、零件對中精度的高低、加工難易等因素來選擇。由于該主軸轉(zhuǎn)速很高，在軸上不允許出現(xiàn)不對稱的結構，而鍵、花鍵、彈性環(huán)、銷等結構要不是出現(xiàn)不對稱結構要不是在軸上開槽，降低軸的剛度，故軸的周向定位我們選擇過盈聯(lián)結。軸的結構設計須在經(jīng)過初步強度計算，已知軸的最小直徑以及軸上零件尺寸（主要是轂孔直徑及寬度）后才進行。 軸的校核軸在實際工作中，承受各種載荷。根據(jù)軸的失效形式，對軸的計算內(nèi)容通常為強度計算、剛度計算和臨界轉(zhuǎn)速計算。在作軸的結構設計時，通常用這種方法初步估算軸徑。軸的扭轉(zhuǎn)強度條件為： (21)式中： ——扭轉(zhuǎn)切應力，MPa；　　　　　　T——軸所受的扭矩，N　　　　 2)在下述情況時，取較大值，A0取較小值：彎矩較小或只受扭矩作用、載荷較平穩(wěn)、無軸向載荷或只有較小的軸向載荷、減速器的低速軸、軸只作單向旋轉(zhuǎn)；反之， 取較小值，A0取較大值。對于空心軸，則：　 （23） 　　式中β＝d1/d，即空心軸的內(nèi)徑d1與外徑d之比，通常取β＝。對于直徑d＞100mm的軸，有一個鍵槽時，軸徑增大3%；有兩個鍵槽時，應增大7%。然后將軸徑圓整為標準直徑。通過軸的結構設計，軸的主要結構尺寸、軸上零件的位置、以及外載荷和支反力的作用位置均已確定，軸上的載荷（彎矩和扭矩）已可以求得，因而可按彎扭合成強度條件對軸進行強度校核計算。其計算步驟如下： ?作出軸的計算簡圖（即力學模型） 軸所受的載荷是從軸上零件傳來的。作用在軸上的扭矩，一般從傳動件輪轂寬度的中點算起。在作計算簡圖時，應先求出軸上受力零件的載荷，并將其分解為水平分力和垂直分力，然后求出各支承處的水平反力FRH和垂直反力FRV。?作出扭矩圖　　作出軸所受的扭矩圖（為了使扭矩圖符合下述