超高主轴转速

　　采用很小直径的刀具进行微细铣削，要达到由工件材料所决定的切削速度就需要很高的主轴转速。例如，采用直径0.5mm的铣刀铣削钢件，当选用180m/min的切削速度，则需要115000r/min的主轴转速。刀具直径愈小，则需要的主轴转速愈高。

　　目前，在模具制造中普遍采用的普通加工中心，其主轴转速大多在18000～42000 (r/min)，适合于采用2mm～12mm直径的立铣刀进行加工。而微细铣削加工所采用的刀具直径更小(0.1mm～2mm)，由于切削速度取决于要加工的工件材料，要是在这样常规的机床上进行微细加工，显然不能获得较佳的切削过程。

　　为适应微细铣削加工的快速发展，研制新的更高转速的电主轴具有特别重要的意义。几年前，一些电主轴制造厂已生产出160000r/min转速的主轴部件。一个由多家主轴部件生产厂和Fraunhofer生产技术研究所组成的小组就在前几年已着手研制转速为300000r/min的由空气轴承支承和采用同步电机驱动的电主轴。目前，Precise精密主轴部件公司推出了专门用于微细切削加工的高速电主轴。从这些电主轴中可以看出，由空气轴承支承的电主轴，可以达到很高的转速。另外，空气轴承的优点是运转平稳，圆跳动误差可达到<1祄，这种轴承还不易发生磨损，因此，有较长的使用寿命。由于微细铣削本身产生的切削力较小，故这种轴承特别适合应用于微细切削。

图4 铣刀直径和所需转速图：刀具直径越小，为进

　　行最佳的切削所需的转速就越高

　　高速主轴部件的驱动愈来愈多的采用同步电动机已是一种发展趋势。这种电机的重要优点在于有较大的转矩或功率密度，并且产生的温升也较低，这对于避免主轴的热伸长是有利的。

　　空气轴承与同步电动机在电主轴上的联合应用，鉴于具有运行平稳、长使用寿命和热特性好等优点，这对于微细切削加工来说无疑是一种最佳的主轴系统。