【设备保养】电主轴的应用及注意事项

电主轴，是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。主轴是一套组件，它包括电主轴本身及其附件：电主轴、高频变频装电主轴，是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。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、换刀装置等。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”。特性为高转速、高精度、低噪音、内圈带锁口的结构。

它与直线电机技术、高速刀具技术一起，把高速加工推向一个新时代。电主轴包括电主轴本身及其附件，包括电主轴、高频变频装置、油雾润滑器、冷却装置、内置编码器、换刀装置等。电动机的转子直接作为机床的主轴，主轴单元的壳体就是电动机机座，并且配合其他零部件，实现电动机与机床主轴的一体化。

电主轴由内装式电动机直接驱动，由于没有中间的其他传动环节，因此相对于具有结构紧凑、重量轻、惯性小、振动小、噪声低、响应快、精度高等优点，而且转速高、功率大，简化机械设计，易于实现主轴定位，是高速主轴单元中的一种理想结构。但是电主轴造价相对较高，日常维护要求也比较高，由于是隐藏式的驱动机构，异常的磨损和机械损伤是不容易察觉的。电主轴和机械主轴（皮带轴，直连主轴）相比，机械主轴主要靠皮带或者联轴器进行传动，传动效率相对低下，精度不高，不过结构相对简单，造价较低，容易检修维护等。

电主轴结构

下面针对电主轴的特性做一些使用方面注意事项：

1. 电主轴与变频器应该配套使用，变频器的规格及参数设置应和电主轴的额定参数相匹配。如设置不正确，会烧坏电主轴。

2. 水冷电主轴使用前必须保证冷却循环系统的工作正常，严禁在无冷却条件下使用，冷却水管与水嘴连接必须可靠，不渗漏。

3. 冷却液必须洁净、无油腻，温度控制在5-30摄氏度。若环境温度高于40摄氏度冷却介质必须进行强制制冷。

4. 电主轴在保存和运输过程中，轴承内部的高速油脂状态会发生改变，客户使用前应先低速磨合。磨合从电主轴的转速开始进行，若不磨合直接高速启动，会产生异响、噪音、发热等现象，影响电主轴轴承的使用寿命。

5. 电主轴每次使用必需进行预热、等电主轴到达加工的转速以后再进行加工，而且要禁止敲击电主轴，在运输和保管时也要注意防止被磕碰特别注意的是轴端。

针对这些注意事项，以西门子系统为例，客户现场的报警故障为例加以说明：

1.客户1的电主轴故障报警：

报警号：25201报警

231100报警

231116报警

25000报警

207565报警

如图所示：

原因分析：此报警因为电主轴信号干扰导致，

具体处理办法：在外部增加磁环抗干扰屏蔽环，由于主轴信号线长，当时做到3米一个磁环增加，报警随后取消。

2.客户2电主轴故障报警：

报警号：207910

如图所示：

原因分析：此报警因为主轴温度过高导致

具体处理办法：增加水冷机的冷却水水，水冷机冷却水不够，制冷不足导致主轴电机温度过高导致。

3. 电主轴加工尺寸偏差过大：

原因分析：此工件尺寸偏差主要因为主轴热膨胀导致，虽然我们公司增加了水冷机来冷却主轴温度，而且客户也是恒温车间，但是电主轴在不同转速的时候体现出来的热膨胀系数不一样，直接加工会导致尺寸偏差过大，误差5丝，而且都是负公差，说明客户在没有热好机的情况下进行加工。

具体处理办法：增加热机时间，每次在机床加工的时候，保证热机半小时，由低转速到高转速逐次增加，这样加工尺寸就可以保证。

4.电主轴换刀卡刀

报警号:700014 报警号:700017

原因分析：主轴在换刀的时候松夹刀信号异常导致机械臂换刀卡刀。

具体处理办法：检查松夹刀信号开关，发现空刀检测开关在换刀时候异常，清理主轴锥孔后，信号正常，换刀正常。

以上这些是平时在日常服务中遇到的电主轴故障以及应对处理办法。