因此,对电主轴生热机制进行计算分析,并在此前提下控制热源发热,找到降低电主轴温度的措施具有十分重要的意义。
电主轴的有效输入功率除了转化为机械功率之外,还有很大一部分转化为内置电动机的热能,即内置电动机工作时会发生机械损耗、电气损耗、磁损耗产生大量的热。
研究发现,在电主轴高速运转的条件下,假设电动机的损耗全部转化为热了。有近1/3的发热量由电动机转子产生,其余2/3的发热量由电动机定子产生。
对主轴电机的要求主要为:
(1)足够的输出功率,数控机床的主轴负载性质近似于'恒功率',也就是当机床的主轴转速高时,输出转矩较小;主轴转速低时,输出转矩大;即要求主轴驱动装置要具有'恒功率'的性质;
(2)调速范围:为保证数控机床适用于各种不同的刀具、加工材质;适应于各种不同的加工工艺,要求主轴电机具有一定的调速范围。但对主轴的要求比进给低;
(3)速度精度:一般要求静差度小于5%,更高的要求为小于1%;
(4)快速:主轴驱动装置有时也用在定位功能上,这就要求它也具有一定的快速性。