1、何為電主軸

電主軸是在數(shù)控機床領域出現(xiàn)的將機床主軸與主軸電機融為一體的新技術，高速數(shù)控機床主傳動系統(tǒng)取消了帶輪傳動和齒輪傳動，機床主軸由內裝式電動機直接驅動，從而把機床主傳動鏈的長度縮短為零，實現(xiàn)了機床的"零傳動"，這種主軸電動 機與機床主軸"合二為一"的傳動結構形式，使主軸部件從機床的傳動系統(tǒng)和整體結構中相 對獨立出來，因此可做成"主軸單元"，俗稱"電主軸"。電主軸在英文中有多種稱謂，如Electric-spindle, Electro-spindle, Motor Spindle和Motorized Spindle等;由于電主軸可采用交流高頻電動機作為動力源，故也稱為“高頻主軸”(High Frequency Spindle);由于沒有中間傳動環(huán)節(jié)，有時又稱為“直接傳動主軸”(Direct Drive Spindle);由于電動機裝在主軸內部又稱為“內裝式電動機主軸”(Build-in Motor Spindle)。

2、電主軸的基本構成

高速電主軸由動力源(電動機轉子和定子)、主軸(轉軸)、前后軸承、冷卻套、主軸單元外殼、各種連接裝置以及刀具接口等基本機械部件組成。電主軸采用無外殼電動機，且電動機內置，其轉子采用過盈配合的方式熱裝在主軸零件上，與主軸做成一體， 主軸則由前后軸承支承，由壓配合產生的摩擦力來實現(xiàn)大轉矩的傳道。壓配谷取清了主軸上一切形式的鍵聯(lián)接和螺紋聯(lián)接，能夠使主軸運轉部分達到精確的動平衡。電動機定子壓裝在冷卻套內，并通過冷卻套固裝在電主軸的殼體內。因此，電動機轉子直接作為機床的主軸，主軸單元的外殼體就是電動機機座。在主軸的后端裝有測速、測角位移傳感器( 旋轉編碼器)，以實現(xiàn)電動機的全閉環(huán)控制。主軸前端外伸部分的內錐孔和端面用于安裝和固定可換的刀柄。電源接口用于與驅動器的電氣連接。通電后轉子可以直接帶動主軸旋轉，主軸的轉速用電動機的變頻調速與矢量控制裝置來改變。

3、電主軸的發(fā)展趨勢

電主軸總體發(fā)展趨勢為：大功率、高轉速、高主軸回轉精度。大功率：電主軸向高速大功率、低速大扭矩方向發(fā)展。根據實際應用的需要，多數(shù)數(shù)控機床需要能夠同時滿足低速粗加工時的重切削、高速切削時精加工的要求，因此電主軸應具備低速大扭矩、高速大功率的性能。高轉速：電主軸繼續(xù)向高速度、高剛性發(fā)展。在電主軸軸承及其潤滑技術、精密加工技術、精密動平衡技術等不斷發(fā)展的背景下，數(shù)控機床電主軸高速化已成為目前發(fā)展的普遍趨勢。在剛性方面，由于軸承及其潤滑技術的發(fā)展，電主軸的系統(tǒng)剛度越來越大，滿足了數(shù)控機床高速、高效和精密加工發(fā)展的需要。高精度：電主軸進一步向高精度、高可靠性和長壽命方向發(fā)展。由于終端用戶對數(shù)控機床的精度和可靠性提出了越來越高的要求，相應地對電主軸的精度與可靠性的要求也不斷提高。同時，由于采用了特殊的精密軸承、先進的潤滑方法以及特殊的預負荷施加方式，電主軸的壽命相應得到了延長，其使用可靠性也越來越高。

4、電主軸的重要性

裝備制造業(yè)是國民經濟的支柱產業(yè)，機床工業(yè)更是裝備制造業(yè)的基石，所有的有精度要求的零件設備都需要有機床才能加工出來。機床主軸的旋轉都是由電機帶動的，傳統(tǒng)機床都是一臺異步電機通過皮帶輪驅動齒輪箱的輸入軸，機床通過齒輪箱齒輪嚙合的變換來實現(xiàn)電機主軸的調速。電主軸是高精密機床的核心功能部件，電機轉子直接安裝刀具，省去了中間皮帶輪和齒輪箱的傳動環(huán)節(jié)，其功能是帶動刀具或工件旋轉，實現(xiàn)高速高效精密加工。機床主軸的性能很大程度上決定了機床的加工效率和加工質量，對機床性能具有至關重要的影響。

5、電主軸如何選擇

選擇電主軸需依據場所需求，找到適合的電主軸產品。

一定要關注電主軸應用場所，不同的應用場合的接口是不同的，另外要弄清楚工況的功率要求，以及在此功率下對應的轉速；

刀具的接口一定要明確，一般情況下固定接口轉速只能在指定的電主軸使用。

如果要更高轉速的電主軸，刀具接口需要選擇相應的等高速刀具接口，數(shù)控銑削電主軸上配用的彈簧夾頭也是有一定的許用高轉速的；磨用電主軸一般都是橫扭矩設計的電機，電機的高轉速和功率以及電壓的關系是等比關系，電壓和功率隨電主軸轉速的增加線性增加，表示電流維持基本恒定不變，由于轉矩和電流的關系是線性關系，所以稱這種制式的電主軸為恒轉矩制電機。