国内数控机床用电主轴系统的发展【转载】 点击：1173 | 回复：7
发表于：2007-07-14 09:30:00
楼主
国内数控机床用电主轴系统的发展
http://www.mmsonline.com.cn 2006年04月29日 机床技术
一、概述
众所周知，高速主轴系统历来就是数控机床三大高新技术之一(高速主轴、数控系统、送给驱动)。 随着数控技术及切削刀具的飞跃发展，越来越多的机械制造装备都在不断地向高速、高精、高效、高智能化发展，内装式电主轴单元已成为最能适宜上述高性能
工况的数控机床核心功能部件之一。尤其是在多轴联动、多面体加工、并联机床、复合加工机床等诸多先进产品中，内装式电主轴单元的优异特点是其他类型主轴单元不能替代的。
据中国机床工具工业协会专项信息——EMO2003考察报告汇编介绍：2003年意大利米兰欧洲国际机床展览会中，大部分展出的加工中心均采用电主轴配置。其最高转速普遍为12,000-20,000r/min。其中最高的是日本MAKINO铣床公司的J4M卧式加工中心，其配备的电主轴最高转速可达60,000r/min。本次展会电主轴展品琳琅满目，具有不同档次的技术性能，可选择性较大。高速电主轴的最高转速及功率、扭矩普遍提高。有的还采用了传感技术对振动进行监测和诊断。瑞士的IBAG、Step-Tec、Flscher、Starrag-Heckert公司，德国的GMN、Cytec、INA，意大利的Gamfier、Omlat等公司的电主轴都各有特色。
我国大型数控铣、加工中心和数控车床实用型电主轴的开发始于1998年。洛阳轴研科技股份有限公司在“九五”期间，以国家重点科技攻关项目为依托，先后开发了装备国产电机的、最高转速为15,000r/min、12,000r/min。10,000r/min、 8,000r/min的内装式电主轴，其最大扭矩为129Nm。
“十五”期间又继续开展上述科技攻关工作。到2003年止，洛阳轴研科技股份有限公司又先后开发了用于高速数控铣的30,000r/min电主轴和用于加工中心的24,000r/min电主轴。同时又系列开发了转速自5,000r/min到12,000r/min的数控车床用电主轴。与此同时，北京机床研究所数控机床有限公司也相继开发了用日本FUNAC电机组装的15,000r/min、20,000r/min电主轴。北京机电研究院、上海第二机床厂等单位，利用德国REXROTH的电机组装成转速高于10,000r/min的电主轴。北京第一机床厂和日本大隈合作也开发出转速高于10,000r/min的电主轴。近期又有汉川机床厂，济宁博特精密丝杠制造有限公司，大连金功机械有限公司等数家企业相继投入开发电主轴单元的行列。
二、内装式电主轴单元
电主轴单元应具备两大基本特点：
装有内装式电机。
具备整齐的外形尺寸，以利于主机厂安装使用。
用于数控铣及加工中心的电主轴由安装在尾端的气、液缸产生松刀力，经安放在转轴内腔的松拉刀机构5，通过拉刀器来实现松拉刀。其拉刀器可视电主轴转速及传递扭矩的不同选用HSK、卡爪、钢球等不同型式。
用于车削的电主轴动力卡盘与动力回转油缸分装在电主轴的两端，必须设置相应的装配法兰，使上述部件可靠、同轴地安装在主轴上。
用于数控铣及加工中心的电主轴松刀时，尾端气、液缸产生的强大松刀力项动松拉刀机构的拉杆向前运动，同时也使电主轴轴承承受强大的推力。为使电主轴轴承免遭损伤，应在电主轴上设计一套理想的卸载系统6。使松刀力转换为转轴的内力。
大型数控车、加工中心用电主轴需具备准停、准位。准速功能。必须在电主轴单元中安装能实现速度反馈和传递位置信号的磁性编码器。其钢质码盘应安装在转轴本体上，接受器应牢固地安装在电主轴外壳上，同时应便于调整。
三、电主轴系统
由内装式电主轴单元、驱动控制器、编码器、通讯电缆、直流母线制动器组合成的，用以将电网电能变为电主轴单元的机械能，同时实现电主轴准停。准速、准位的系统称之为电主轴系统。
电主轴系统品质的优劣是大型数控铣、加工中心、数控车品质优劣的关键之一。对闭环式配置的电主轴系统而言尤为重要。目前我国已能自行开发设计各类高速电主轴。但闭环式驱动控制器及高水平的编码器尚不过关。选用优质的进口编码器和驱动控制器来匹配我国自行开发的电主轴单元，从而组成电主轴系统，以供应国内数控机床之急需，从而降低主机成本，提高主机的市场竞争力是一条可行之路。2003年，洛阳轴研科技股份有限公司分别与德国博世-力士乐公司、德国AMK公司驻中国办事处取得联系，并成功地实现了Refu(力土乐)电源+Sumtak编码器+ZYS 10,000r/min电主轴单元的联配。为大面积推广中西结合的电主轴系统创出了一条路。2003年7月洛阳轴研科技股份有限公司与德国博世-力士乐(中国有限公司)电子传动与控制事业部达成联合开发Indramat-ZYS电主轴系统品牌的协议。在协议的推动下首轮Indramat-ZYS数控机床用电主轴系统型谱已问世。由于国产电主轴单元同类型产品价格远低于进口电主轴，故Indramat-ZYS电主轴系统价格也远比进口系统低得多，从而为国产数控机床的发展提供了新的选择。
http://www.mmsonline.com.cn 2006年04月29日 机床技术
一、概述
众所周知，高速主轴系统历来就是数控机床三大高新技术之一(高速主轴、数控系统、送给驱动)。 随着数控技术及切削刀具的飞跃发展，越来越多的机械制造装备都在不断地向高速、高精、高效、高智能化发展，内装式电主轴单元已成为最能适宜上述高性能
工况的数控机床核心功能部件之一。尤其是在多轴联动、多面体加工、并联机床、复合加工机床等诸多先进产品中，内装式电主轴单元的优异特点是其他类型主轴单元不能替代的。
据中国机床工具工业协会专项信息——EMO2003考察报告汇编介绍：2003年意大利米兰欧洲国际机床展览会中，大部分展出的加工中心均采用电主轴配置。其最高转速普遍为12,000-20,000r/min。其中最高的是日本MAKINO铣床公司的J4M卧式加工中心，其配备的电主轴最高转速可达60,000r/min。本次展会电主轴展品琳琅满目，具有不同档次的技术性能，可选择性较大。高速电主轴的最高转速及功率、扭矩普遍提高。有的还采用了传感技术对振动进行监测和诊断。瑞士的IBAG、Step-Tec、Flscher、Starrag-Heckert公司，德国的GMN、Cytec、INA，意大利的Gamfier、Omlat等公司的电主轴都各有特色。
我国大型数控铣、加工中心和数控车床实用型电主轴的开发始于1998年。洛阳轴研科技股份有限公司在“九五”期间，以国家重点科技攻关项目为依托，先后开发了装备国产电机的、最高转速为15,000r/min、12,000r/min。10,000r/min、 8,000r/min的内装式电主轴，其最大扭矩为129Nm。
“十五”期间又继续开展上述科技攻关工作。到2003年止，洛阳轴研科技股份有限公司又先后开发了用于高速数控铣的30,000r/min电主轴和用于加工中心的24,000r/min电主轴。同时又系列开发了转速自5,000r/min到12,000r/min的数控车床用电主轴。与此同时，北京机床研究所数控机床有限公司也相继开发了用日本FUNAC电机组装的15,000r/min、20,000r/min电主轴。北京机电研究院、上海第二机床厂等单位，利用德国REXROTH的电机组装成转速高于10,000r/min的电主轴。北京第一机床厂和日本大隈合作也开发出转速高于10,000r/min的电主轴。近期又有汉川机床厂，济宁博特精密丝杠制造有限公司，大连金功机械有限公司等数家企业相继投入开发电主轴单元的行列。
二、内装式电主轴单元
电主轴单元应具备两大基本特点：
装有内装式电机。
具备整齐的外形尺寸，以利于主机厂安装使用。
用于数控铣及加工中心的电主轴由安装在尾端的气、液缸产生松刀力，经安放在转轴内腔的松拉刀机构5，通过拉刀器来实现松拉刀。其拉刀器可视电主轴转速及传递扭矩的不同选用HSK、卡爪、钢球等不同型式。
用于车削的电主轴动力卡盘与动力回转油缸分装在电主轴的两端，必须设置相应的装配法兰，使上述部件可靠、同轴地安装在主轴上。
用于数控铣及加工中心的电主轴松刀时，尾端气、液缸产生的强大松刀力项动松拉刀机构的拉杆向前运动，同时也使电主轴轴承承受强大的推力。为使电主轴轴承免遭损伤，应在电主轴上设计一套理想的卸载系统6。使松刀力转换为转轴的内力。
大型数控车、加工中心用电主轴需具备准停、准位。准速功能。必须在电主轴单元中安装能实现速度反馈和传递位置信号的磁性编码器。其钢质码盘应安装在转轴本体上，接受器应牢固地安装在电主轴外壳上，同时应便于调整。
三、电主轴系统
由内装式电主轴单元、驱动控制器、编码器、通讯电缆、直流母线制动器组合成的，用以将电网电能变为电主轴单元的机械能，同时实现电主轴准停。准速、准位的系统称之为电主轴系统。
电主轴系统品质的优劣是大型数控铣、加工中心、数控车品质优劣的关键之一。对闭环式配置的电主轴系统而言尤为重要。目前我国已能自行开发设计各类高速电主轴。但闭环式驱动控制器及高水平的编码器尚不过关。选用优质的进口编码器和驱动控制器来匹配我国自行开发的电主轴单元，从而组成电主轴系统，以供应国内数控机床之急需，从而降低主机成本，提高主机的市场竞争力是一条可行之路。2003年，洛阳轴研科技股份有限公司分别与德国博世-力士乐公司、德国AMK公司驻中国办事处取得联系，并成功地实现了Refu(力土乐)电源+Sumtak编码器+ZYS 10,000r/min电主轴单元的联配。为大面积推广中西结合的电主轴系统创出了一条路。2003年7月洛阳轴研科技股份有限公司与德国博世-力士乐(中国有限公司)电子传动与控制事业部达成联合开发Indramat-ZYS电主轴系统品牌的协议。在协议的推动下首轮Indramat-ZYS数控机床用电主轴系统型谱已问世。由于国产电主轴单元同类型产品价格远低于进口电主轴，故Indramat-ZYS电主轴系统价格也远比进口系统低得多，从而为国产数控机床的发展提供了新的选择。
发表于：2007-07-14 12:35:00
1楼
对闭环式配置的电主轴系统而言尤为重要。目前我国已能自行开发设计各类高速电主轴。但闭环式驱动控制器及"高水平的编码器"尚不过关。
高水平的編碼器 不過關
呵呵 這我可不認同
這編碼器 兩岸的銷售近100 pcs/m
日系廠家找我們談過合作 高檔超過15000rpm 用我司 低檔用他們 我司不同意
慢慢他已決定退出台灣市場
此編碼器叫"IGS感應式編碼器" 目前國內電主軸廠家 多已在使用
但他安裝技術門檻較高 讓很多大廠頭痛 為此我司最近又要推出 此檢驗儀器 來取代示波器(太多客戶不會用) 所以把它做成"傻瓜"型
有興趣想知道IGS的工作原理及使用方法 歡迎索取資料
上海磐林企業發展有限公司
高水平的編碼器 不過關
呵呵 這我可不認同
這編碼器 兩岸的銷售近100 pcs/m
日系廠家找我們談過合作 高檔超過15000rpm 用我司 低檔用他們 我司不同意
慢慢他已決定退出台灣市場
此編碼器叫"IGS感應式編碼器" 目前國內電主軸廠家 多已在使用
但他安裝技術門檻較高 讓很多大廠頭痛 為此我司最近又要推出 此檢驗儀器 來取代示波器(太多客戶不會用) 所以把它做成"傻瓜"型
有興趣想知道IGS的工作原理及使用方法 歡迎索取資料
上海磐林企業發展有限公司
发表于：2007-07-21 17:22:00
5楼
搜索中国专利“磁编码器”共有发明专利 7 条，实用新型专利 3 条 简记如下：
序号 申请号 专利名称 申请(专利权)人
1 01134692.2 一种使用磁隧道结磁敏电阻芯片的磁编码器 北京科技大学
2 03158434.9 磁编码器 内山工业株式会社
3 200410009427.4 一种高分辨率磁编码器磁鼓的制备方法 北京科技大学
4 200510011202.7 一种提高磁编码器磁鼓分辨率的方法 北京科技大学
5 200610037936.7 绝对式多圈磁编码器 安徽金海迪尔信息技术有限责任公司
6 200580009096.7 磁编码器和轴承 日本精工株式会社
7 200580023405.6 磁编码器 NOK株式会社
8 03236973.5 一种巨磁电阻磁编码器 北京科技大学
9 200420064783.1 增量式磁编码器 北京超同步科技有限公司
10 200620068730.6 绝对式多圈磁编码器 安徽金海迪尔信息技术有限责任公司
序号 申请号 专利名称 申请(专利权)人
1 01134692.2 一种使用磁隧道结磁敏电阻芯片的磁编码器 北京科技大学
2 03158434.9 磁编码器 内山工业株式会社
3 200410009427.4 一种高分辨率磁编码器磁鼓的制备方法 北京科技大学
4 200510011202.7 一种提高磁编码器磁鼓分辨率的方法 北京科技大学
5 200610037936.7 绝对式多圈磁编码器 安徽金海迪尔信息技术有限责任公司
6 200580009096.7 磁编码器和轴承 日本精工株式会社
7 200580023405.6 磁编码器 NOK株式会社
8 03236973.5 一种巨磁电阻磁编码器 北京科技大学
9 200420064783.1 增量式磁编码器 北京超同步科技有限公司
10 200620068730.6 绝对式多圈磁编码器 安徽金海迪尔信息技术有限责任公司
热门招聘
相关主题
- 求助：伺服电机不给脉冲，偶尔...
[7838] - 求助工三菱伺服报警AL16，AL2...[8011]
- plc怎么控制多台交流伺服电机...[5959]
- 请教造成直线电机飞车的原因...[5346]
- 伺服电机定位精度、指令脉冲当...[6706]
- 伺服电机编码器14根线、5根线...[21009]
- 计算机如何实现x，y，z轴三维运...[6845]
- 伺服在什么情况下才需要采用...[6820]
- 请教:步进电机断电后再次通电...[9380]
- 伺服电机输出电压是到少伏，有...[6064]
官方公众号
智造工程师
-
客服
-
小程序
-
公众号
工控网智造工程师好文精选
