德国品牌高速电主轴有什么优点？有哪些品牌？

国外电主轴首次用于内圆磨床。20世纪80年代，随着数控机床和高速切削技术的发展和需要，电主轴技术逐渐应用于加工中心、数控铣床等高端数控机床，成为近年来机床技术的重大成果之一。随着机床技术和高速切削技术的发展以及实际应用的需要，对机床电主轴的性能也提出了越来越高的要求。目前，从事高速数控机床电主轴研发和生产的国外企业主要有:德国GMN、西门子、瑞士IBAG、美国Setco、意大利Omlet、Faemat、Gammfier、日本Omlet等，其中以GMN、IBAG、Omlet等最为重要。这些公司生产的电主轴与国内生产的电主轴相比有以下特点:①大功率、高速度。②采用高速高刚性轴承。国外高速精密主轴采用高速高刚度轴承，主要是陶瓷轴承和流体动压轴承，特殊场合采用空气润滑轴承和磁力轴承。③精密加工和精密装配技术水平高。④配套控制系统水平高。这些控制系统包括转子自动平衡系统、轴承油气润滑及精度控制系统、定转子冷却温度精度控制系统、主轴变形温度补偿精度控制系统等。在此基础上，美国、日本、德国、意大利和瑞士等国外制造商生产了各种商用高速机床。例如，瑞士密雀劳公司是世界上著名的精密机床制造商。其生产的机床配有高达60000 r/min的高速电主轴，可满足不同的切削要求。所有电主轴均配有恒温冷却水套，用于冷却主轴电机和轴承，复合陶瓷轴承采用高压油雾润滑。所有电主轴均采用矢量控制技术，可低速输出大扭矩。

电主轴技术的发展趋势主要表现在以下几个方面:

继续向高速高刚性发展。

由于高速切削和实际应用的需要，随着主轴轴承及其润滑技术、精密加工技术、精密动平衡技术、高速刀具及其接口技术的发展，目前数控机床的高速电主轴已成为大趋势，如钻铣用电主轴，瑞士IBAG的HF42转速达到140000 r/min，英国西风公司的PCB钻床电主轴d10，加工中心使用电主轴。瑞士FISCHER最高转速达到42000转/分，意大利CAMFIOR最高转速达到75000转/分。在电主轴系统刚度方面，由于轴承及其润滑技术的发展，电主轴系统刚度越来越大，满足了数控机床高速、高效、精密加工发展的需要。

向高速、大功率、低速、大扭矩方向发展。

根据实际使用的需要，大多数数控机床需要能够同时满足低速粗加工中的重切削和高速切削中的精加工的要求。因此，机床电主轴应具有低速大扭矩和高速大功率的性能。比如意大利CAMFIOR、瑞士Step—Tec、德国GMN等厂家生产的加工中心用电主轴，低速输出扭矩在200Nm以上并不难，德国CYTEC的数控铣床和车床用电主轴最大扭矩为630n·m；；高速段大功率方面，一般在50kW之间；CYTEC电主轴最大输出功率50kW；瑞士Step—Tec电主轴最大功率65kW(S1)，用于飞机制造和模具加工。甚至有报道称电主轴功率达到80kW。

进一步向高精度、高可靠性、长寿命方向发展。

用户对数控机床的精度和可靠性提出了越来越高的要求。电主轴作为数控机床的核心功能部件之一，对精度和可靠性的要求越来越高。如主轴径向跳动在0.0065438±0mm以内，轴向定位准确

电主轴内置电机的性能和形式是多样化的。

为了满足实际应用的需要，电主轴电机的性能得到了提高。比如瑞士菲舍尔主轴电机的恒转矩高转速与恒功率之比(即恒功率调速范围)已经达到L: 14。此外，还出现了永磁同步电机电主轴。与同功率异步电机电主轴相比，同步电机电主轴外形尺寸小，有利于提高功率密度，实现小尺寸大功率。

向快启快停的方向发展。

为了缩短辅助时间，提高效率，要求数控机床电主轴的起停时间尽可能短，因此需要较高的起停加速(减速)速度。目前国外机床电主轴启停加速度可达lg以上，全速启停时间在ls以内。

轴承、预紧力施加方式和润滑方式多样化。

除了传统的钢制滚动轴承外，陶瓷球轴承近年来也得到越来越广泛的应用。润滑方式有油脂、油雾、油气等。，特别是具有适应高速、环保、节能等特点的油气润滑方式(又称油气)得到了越来越广泛的推广和应用。滚动轴承的预紧方法除了刚性预紧(也称定位预紧)和弹性预紧(也称恒压预紧)外，还发展了一种智能预紧方法，即利用液压缸对轴承进行预紧，可以根据主轴转速、载荷等具体工况控制预紧力，使轴承的支撑性能更好。非接触轴承支撑的电主轴已有一系列产品投放市场，如磁力轴承、空气轴承电主轴(IBAG、瑞士等)。)和液体轴承电主轴(美国英格索尔等。).

工具接口逐渐趋向HSK和Capto刀架技术。

高速机床主轴后，传统的CAT (7: 24)刀架结构由于离心力的作用已经不能满足使用要求，需要采用HSK (1: 10)等满足高速要求的刀架接口形式。HSK刀架具有突出的静、动态连接刚性，扭矩传递能力大，刀具定位精度高，连接可靠，特别适用于高速、高精度场合。因此，HSK刀架接口已被高速电主轴广泛采用(如瑞士的IBAG、德国的CYTEC、意大利的CAMFIOR等。).近年来，山特维克公司提出的Capto工具接口也开始在机床行业得到应用。其基本原理与HSK接口类似，但传递扭矩的能力略大。缺点是主轴端内孔的加工难度更大，工艺更复杂。

向多功能、智能化方向发展

多功能方面，有角停精确定位(准停)、C轴传动、换刀吹气、空气中充冷却液、轴端气体密封、低速扭矩放大、轴向定位精确补偿、换刀自动动平衡技术等。在智能化方面，主要表现在各种安全保护和故障监测诊断措施，如换刀联锁保护、轴承温度监测、电机过载和过热保护、松刀时轴承卸荷保护、主轴振动信号监测和故障异常诊断、轴向位置变化自动补偿、砂轮修整过程信号监测和自动控制、刀具磨损和损伤信号监测等。比如Step-Tec电主轴配备了诊断模块，维修人员可以通过红外数据关联读取数据，识别过载，统计电主轴的工作情况。