解讀精密電主軸的合理預緊力控制

　　精密電主軸結構就是將電機的轉子直接作為機床的主軸，主軸單元的殼體就是電機座，并配合其他安全保障措施，實現電機與機床主軸的一體化。電主軸結構的基本構成通常由電主軸單元、軸承及其潤滑單元、主軸冷卻單元以及動平衡單元組成。

　　精密電主軸的合理預緊力控制：

　　為提高精密電主軸的剛度，抑制振動及高速回轉時滾珠公轉和自轉的滑動，提高軸的回轉精度等，在主軸上使用的滾動軸承均需預緊。預緊的方式主要有恒位置預緊和恒力預緊。

　　恒位置預緊是將軸承內外圈在軸向固定，以初始預緊量確定其相對位置，運轉過程中預緊量不能自動調節。隨著轉速的提高，軸承滾子發熱膨脹、內外圈溫差增大、滾子受離心力及軸承座的變形等因素影響，使軸承預緊力急劇增加，這是高速主軸軸承破壞的主要原因。但這種預緊方式具有較高的剛性，如果采用陶瓷球軸承，并適當潤滑和冷卻，在dn值小于2.0×106的高速電主軸單元中仍廣泛應用。

　　恒力預緊是一種利用彈簧或者液壓系統對軸承實現預緊的方式。在高速運轉中，彈簧或液壓系統能吸收引起軸承預緊力增加的過盈量，以保持軸承預緊力不變，這對超高速主軸特別有利。但在低速重切削條件下，由于預緊結構的變形會影響主軸的剛性，所以恒力預緊一般用在超高速、載荷較輕的磨床主軸或者輕型超高速切削機床主軸上。

　　在超高速加工中心主軸單元中，為了克服上述兩種預緊方式的缺點，使精密電主軸單元既能適應低速重載加工，又能適應超高速運轉，開發出可進行預緊力切換的預緊機構。在低速重切削時，軸承在恒位置預緊下工作；當高速輕切削時，系統可自動切換成恒力預緊方式，以防止預緊力增大，使軸承的高速性能得到發揮。