電主軸的軸承在高速旋轉(zhuǎn)時(shí)會(huì)產(chǎn)生大量的熱量而引起主軸溫度的升高，而安裝在電主軸端部的切削刀具在高速切削時(shí)也會(huì)產(chǎn)生大量的熱量，因此對(duì)于運(yùn)作過程中電主軸的散熱問題引起廣泛關(guān)注，星輪認(rèn)為必須在電主軸結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)慮散熱問題。
電主軸電機(jī)在高速運(yùn)轉(zhuǎn)的過程中，內(nèi)部產(chǎn)生功率損耗(bao括機(jī)械損耗、電損耗等)，從而使電機(jī)發(fā)熱。由于電主軸電機(jī)裝在主軸單元?dú)んw內(nèi)，所以主軸電機(jī)不能直接采用風(fēng)扇散熱，自然散熱條件也比較差。調(diào)查結(jié)果表明，電動(dòng)機(jī)在高速旋轉(zhuǎn)時(shí)，電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子的工作溫度達(dá)140～160℃，定子的溫度也在45～85℃。電動(dòng)機(jī)產(chǎn)生的熱量會(huì)直接傳遞給主軸，引起主軸熱變形而產(chǎn)生加工誤差。
電主軸結(jié)構(gòu)簡析因?yàn)殡娭鬏S將電機(jī)集成于主軸單元中，且轉(zhuǎn)速很高，運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)會(huì)產(chǎn)生大批熱量，引起電主軸溫升，使電主軸的熱態(tài)特性和動(dòng)靜特性變差，從而影響電主軸的正常工作。因而，必需采取肯定措施控制電主軸的溫度，使其恒定在肯定值內(nèi)。機(jī)床目前一般采取強(qiáng)制循環(huán)油冷卻的方式對(duì)電主軸的定子及主軸軸承進(jìn)行冷卻，即將經(jīng)過油冷卻裝置的冷卻油強(qiáng)制性地在主軸定子外和主軸軸承外循環(huán)，帶走主軸高速旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生的熱量。機(jī)床另外，為了減少主軸軸承的發(fā)熱，還必需對(duì)主軸軸承進(jìn)行合理的潤滑。
電主軸的電動(dòng)機(jī)均采用交流異步感應(yīng)電動(dòng)機(jī)，由于是用在高速加工機(jī)床上，啟動(dòng)時(shí)要從靜止迅速升速至每分鐘數(shù)萬轉(zhuǎn)乃至數(shù)十萬轉(zhuǎn)，啟動(dòng)轉(zhuǎn)矩大，因而啟動(dòng)電流要超出普通電機(jī)額定電流5~7倍。其驅(qū)動(dòng)方式有變頻器驅(qū)動(dòng)和矢量控制驅(qū)動(dòng)器驅(qū)動(dòng)兩種。變頻器的驅(qū)動(dòng)控制特性為恒轉(zhuǎn)矩驅(qū)動(dòng)，輸出功率與轉(zhuǎn)鉅成正比。機(jī)床變頻器采用先進(jìn)的晶體管技術(shù)，可實(shí)現(xiàn)主軸的無級(jí)變速。機(jī)床矢量控制驅(qū)動(dòng)器的驅(qū)動(dòng)控制為在低速端為恒轉(zhuǎn)矩驅(qū)動(dòng)，在中、高速端為恒功率驅(qū)動(dòng).
