一、電主軸的基本概念

電主軸是在數控機床領域出現的將機床主軸與主軸電動機融為一體的新技術。根據國家機械行業標準《JB/T10801.1-2014電主軸第1部分:術語和分類》，電主軸(High Fre-quency Spindle)的定義為:集成電動機功能的主軸單元，即將電動機內置于主軸單元中，形成電動機、主軸一體化的精密軸系組件。

根據上述定義，電主軸就是將主軸電動機的定子、轉子直接裝人主軸單元的內部，電動機轉子就是主軸單元的旋轉部分，主軸單元的殼體就是電動機機座，帶有冷卻套的電動機定子裝配在主軸單元的殼體內，實現了變頻電動機和主軸的一體化，因此可做成獨立的“主軸單元”。

由于機床主軸由裝在主軸內部的電動機直接驅動，省去了皮帶、齒輪或聯軸器的傳動環節，使機床主傳動鏈的長度縮短為零，實現了機床主傳動系統(即變頻電動機和機床主軸之間)的“零傳動”。

電主軸在英文中有多種稱謂，如Electric-spindle, Electro-spindle, Motor Spindle和MotorizedSpindle等;由于電主軸可采用交流高頻電動機作為動力源，故也稱為“高頻主軸”(HighFrequency Spindle);由于沒有中間傳動環節，有時又稱為“直接傳動主軸”(Drect DriveSpindle);由于電動機裝在主軸內部又稱為“內裝式電動機主軸”(Build-in Motor Spindle)。

二、電主軸的基本構成

高速電主軸由動力源(電動機轉子和定子)、主軸(轉軸)、前后軸承、冷卻套、主軸單元外殼、各種連接裝置以及刀具接口等基本機械部件組成。
電主軸采用無外殼電動機，且電動機內置，其轉子采用過盈配合的方式熱裝在主軸零件上，與主軸做成一一體， 主軸則由前后軸承支承，由壓配合產生的摩擦力來實現大轉矩的傳道。壓配谷取清了主軸上一切形式的鍵聯接和螺紋聯接，能夠使主軸運轉部分達到精確的動平衡。電動機定子壓裝在冷卻套內，并通過冷卻套固裝在電主軸的殼體內。因此，電動機轉子直接作為機床的主軸，主軸單元的外殼體就是電動機機座。
在主軸的后端裝有測速、測角位移傳感器( 旋轉編碼器)，以實現電動機的全閉環控制。主軸前端外伸部分的內錐孔和端面用于安裝和固定可換的刀柄。電源接口用于與驅動器的電氣連接。通電后轉子可以直接帶動主軸旋轉，主軸的轉速用電動機的變頻調速與矢量控制裝置來改變。
典型的電主軸結構原理簡圖如圖14所示。某種電主軸外形如圖1-2所示。

圖1-1  電主軸結構原理簡圖

1-編碼器  2-定子  3-轉子  4-冷卻套  5-軸承  6-主軸（轉軸）  7、11-軸承座  8、10-泄漏孔  9-主軸外殼

圖1-2  電主軸外形

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