電主軸由無外殼電機(jī)、主軸、軸承、主軸單元?dú)んw、驅(qū)動(dòng)模塊和冷卻裝置等組成。電機(jī)的轉(zhuǎn)子采用壓配方法與主軸做成一體，主軸則由前后軸承支承。電機(jī)的定子通過冷卻套安裝于主軸單元的殼體中。主軸的變速由主軸驅(qū)動(dòng)模塊控制，而主軸單元內(nèi)的溫升由冷卻裝置限制。在主軸的后端裝有測(cè)速、測(cè)角位移傳感器，前端的內(nèi)錐孔和端面用于安裝刀具。

電主軸所交融的技能：

高速軸承技能：電主軸一般選用復(fù)合陶瓷軸承，耐磨耐熱，壽數(shù)是傳統(tǒng)軸承的幾倍；有時(shí)也選用電磁懸浮軸承或靜圧軸承定制主軸，內(nèi)外圈不接觸，理論上壽數(shù)無次數(shù)；

高速電機(jī)技能：電主軸是電動(dòng)機(jī)與主軸交融在一起的產(chǎn)品，電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)子即為主軸的旋轉(zhuǎn)部分，理論上能夠把電主軸看作一臺(tái)高速電動(dòng)機(jī)。關(guān)鍵技能是高速度下的動(dòng)平衡；

冷卻設(shè)備：為了趕快給高速運(yùn)轉(zhuǎn)的電主軸散熱，一般對(duì)電主軸的外壁通以循環(huán)冷卻劑，冷卻設(shè)備的效果是堅(jiān)持冷卻劑的溫度。

內(nèi)置脈沖編碼器：為了完成主動(dòng)換刀以及剛性攻螺紋，電主軸內(nèi)置一脈沖編碼器，以完成的相角操控以及與進(jìn)給的合作。

主動(dòng)換刀設(shè)備：為了應(yīng)用于加工基地電主軸廠家，電主軸裝備了主動(dòng)換刀設(shè)備，包含碟形簧、拉刀油缸等；高速刀具的裝卡方法：廣為熟悉的BT、ISO刀具，已被實(shí)踐證明不適合于高速加工。這種情況下呈現(xiàn)了HSK、SKI等高速刀具。高頻變頻設(shè)備：要完成電主軸每分鐘幾萬乃至十幾萬轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)速，有必要用一高頻變頻設(shè)備來驅(qū)動(dòng)電主軸的內(nèi)置高速電動(dòng)機(jī)，變頻器的輸出頻率有必要到達(dá)上千或幾千赫茲。

電主軸軸承怎樣選型

此系列滾動(dòng)體為陶瓷材料。陶瓷的重量比鋼材輕60%，降低了滾動(dòng)體離心力的作用，從而減少了打滑與自旋現(xiàn)象，與滾道之間的發(fā)熱量也相應(yīng)減少，軸承壽命延長(zhǎng)；同時(shí)陶瓷球熱膨脹系數(shù)低，高速運(yùn)行溫度上升時(shí)，比標(biāo)準(zhǔn)系列的鋼球預(yù)緊力小，發(fā)熱量小。

經(jīng)過比較，陶瓷球系列的轉(zhuǎn)速約為標(biāo)準(zhǔn)系列的倍，理論運(yùn)行壽命可高達(dá)35倍；當(dāng)高轉(zhuǎn)速和高承載能力、高剛性同時(shí)需要被滿足時(shí)，應(yīng)該考慮選用陶瓷球系列，并將加脂量控制在軸承內(nèi)部自由空間的15%~20%。

主軸裝配的具體流程有以下8步：①主軸軸承與主軸軸頸配合公差過盈為0.002～0.005mm，可通過主軸與主軸軸承實(shí)測(cè)值配磨保證；②軸承安裝前涂SBU15鋰基潤(rùn)滑脂，填充量為軸承游隙的1/3；③安裝軸承前，主軸應(yīng)垂直固定在操作平臺(tái)的支撐具上，并根據(jù)機(jī)加提供的標(biāo)記確定主軸錐孔對(duì)應(yīng)軸線跳動(dòng)的高點(diǎn)，且軸承內(nèi)環(huán)高點(diǎn)裝配時(shí)應(yīng)與此點(diǎn)對(duì)齊，并與軸承外環(huán)標(biāo)志對(duì)齊；④安裝時(shí)，必須用軸承加熱工具加熱安裝，加熱溫度為50℃；⑤軸承、隔套依次按標(biāo)記位置安裝在主軸上，并按順序用安裝套軸向平敲軸承和隔套，確保軸承各結(jié)合端面緊密貼合；⑥安裝隔套時(shí)，不僅要保證隔套自身油氣孔不堵，還必須保證在隔套油氣潤(rùn)滑孔與套筒位置正確的前提下安裝主軸套筒；⑦安裝主軸螺母；⑧調(diào)整主軸組件的回轉(zhuǎn)精度。

直接轉(zhuǎn)矩控制是繼矢量控制技術(shù)之后發(fā)展起來的又一種新型的交流調(diào)速技術(shù)，其控制思想新穎，系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)潔明了，更適合于高速電主軸的驅(qū)動(dòng)，更能滿足高速電主軸高轉(zhuǎn)速、寬調(diào)速范圍、高速瞬間準(zhǔn)停的動(dòng)態(tài)特性和靜態(tài)特性的要求，已成為交流傳動(dòng)領(lǐng)域的一個(gè)熱點(diǎn)技術(shù)。

     通過對(duì)比可以看出，直接轉(zhuǎn)矩控制這一控制方式更適合電主軸的驅(qū)動(dòng)，設(shè)計(jì)的電主軸直接轉(zhuǎn)矩控制系統(tǒng)具有良好的動(dòng)靜態(tài)特性，將直接轉(zhuǎn)矩控制方法應(yīng)用于電主軸驅(qū)動(dòng)控制系統(tǒng)是可行的，較適應(yīng)高速數(shù)控機(jī)床驅(qū)動(dòng)控制系統(tǒng)的快速響應(yīng)要求。