內(nèi)裝式同軸電動機(jī)驅(qū)動機(jī)床主軸存在一個的問題是:電動機(jī)工作時定子將發(fā)熱產(chǎn)生溫升,使主軸部件產(chǎn)生熱變形。為減小熱變形,電動機(jī)定子應(yīng)采取強(qiáng)制通氣冷卻或釘子外殼做成夾層,通過恒溫(或水)冷卻,可以基本解決內(nèi)裝式電動機(jī)發(fā)熱問題。
盡管將主電機(jī)內(nèi)置于機(jī)床主軸箱中會帶來很多問題,但在高速機(jī)床上這幾乎是唯一的選擇。這是因為:
(1)如果電機(jī)不內(nèi)置,則在高速下由皮帶和或齒輪等中間傳動件產(chǎn)生的振動與噪音等問題很難解決,會大大降低高速加工的精度和表面質(zhì)量,并對車間環(huán)境產(chǎn)生嚴(yán)重的噪聲污染。
(2)高速加工對主軸運轉(zhuǎn)的角加速度和主軸頭有極高的要求,實現(xiàn)這一嚴(yán)酷要求最經(jīng)濟(jì)的方法,就是盡可能把傳動系統(tǒng)的轉(zhuǎn)動慣量減至最小。而為了達(dá)到這個目的,只有將電機(jī)內(nèi)置,取消齒輪、皮帶等一系列中間傳動環(huán)節(jié)。
(3)和皮帶、齒輪的末端傳動方式相比,主軸電機(jī)內(nèi)置于主軸前后軸承之間,可大大提高主軸系統(tǒng)的剛度和固有頻率,即提高機(jī)床的臨界轉(zhuǎn)速。這就使
電主軸運轉(zhuǎn)在最高轉(zhuǎn)速時,仍可遠(yuǎn)離機(jī)床的臨界轉(zhuǎn)速,確保不發(fā)生共振,這點對高速加工的安全尤為重要。