超声波外圆砂轮气静压永磁同步电主轴

一、 系统组成

本系统主要是由ZCS-160QD03型永磁同步空气电主轴，11KW型同步变频控制器，三级精密空气过滤器、空气压力保护开关组成系统。

主轴安装方式采用端面法兰安装方式。

工件采用砂轮夹盘安装，其它需另外定制。

二、技术特点：

●该气静压电主轴采用 “纳米碳纤维材料”制作的高刚性、大承载、低耗气量、自润滑不磨损的高精密气静压（空气轴承）电主轴。其轴向和径向承载力高，耗气量低，自润滑功能，具有低碳绿色不磨损的特点。

●超声波机构内置在主轴内，超声波的停启、频率和振幅的控制变化只需调节主轴的进气压力即可实现。超声波振动加工，具有磨削力强、让刀量小，加工效率高、提高表面光洁度、延长砂轮使用寿命、不易粘砂轮等特性。

●主轴采用公司创新产品：空气轴承+滚珠轴承复合轴承技术，高刚性、高精度。两种轴承具有自动转换工作状态，即可重载磨削，也可超精磨削。

●空气电主轴具有气密封+迷宫式防水防尘结构，密封效果更佳。主轴轴头配有动平衡环。

●主轴电机采用永磁同步电机，内置编码器，用同步驱动器驱动实现无级调速。

●本系统可在气路、水路进口处加有压力传感器，具有过流、过载、气压低于下限、以及冷却水断流等故障报警保护功能。

二、ZCS-150QD03型气静压工件电主轴主要技术指标

1、主要技术指标

3、特性曲线

4、 外形图

四、超声波气静压（空气）电主轴主要技术性能

1、气静压（空气）电主轴采用“纳米碳纤维材料”制作的高刚性、大承载、低耗气量、自润滑不磨损的高精度气静压（空气）电主轴。其轴向和径向承载力高，耗气量低，自润滑功能，具有精度高（旋转精度≤0.1um）、振动小（振动≤0.1mm/s），低碳绿色环保不磨损的特点。

2、超声波气静压（空气）电主轴结构简洁，没有传统超声波的超声电源、换能器、变幅杆等功能部件。其超声波装置内置于轴内，控制方式简单，超声波的停启工作、振动频率和振动幅度的大小只需调节主轴的进气压力即可实现变化。

3、旋转轴芯在超声波振动时处在气悬浮状态，没有任何机械接触，没有磨损，因此精度和寿命同等于气静压主轴。其具有高转速（可达8万转）、高精度、长寿命、低成本等优点。

4、可对接各种各式各样刀具、夹具。由于装置是内置于主轴内部，可以像正常主轴一样安装使用任何一种刀具、夹具，进行车、磨、铣、钻、镗等加工。 

五、超声波加工的技术特性

我们人类耳朵能够听到的声波频率为20-20000赫兹（Hz）,因此，我们把高于20000赫兹（Hz）的声波称为“超声波”。超声波加工则是利用高频振动机构，在刀具对工件加工时提供一种超声波频率振动的一种加工工艺方法。

超声波振动加工按照加工方式大致主要分为：振动车削、振动磨削、振动钻削、振动铣削、振动研磨、振动抛光、振动镗铰孔、振动刨削、振动滚挤等等。

超声波加工的主要优点如下：

1、切削力小，是普通切削力的1/10-3/10，在相同的加工工艺条件下的产能效率可大幅提高；

2、加工精度提高,加工精度可以提高一个等级以上；

3、刀具使用寿命大幅度提高，耐用性增强3倍以上；

4、抑制毛刺产生，自激振动的抑制性能强，加工系统稳定性能提高；

5、能抑制刀具表面的附着物，不容易粘黏刀具，不容易产生积削瘤；

6、更适合薄壁件、细长孔（杆）等难加工材料的形态部件；

7、粗糙度可大幅度降低，实现镜面加工；

8、超声波振动的空化作用可提高冷却效果，减少切削热量，避免产品加工表面的烧伤；

9、 超声振动辅助加工为：不锈钢、钛合金、高温合金、硬质合金、镍基合金加工、玻璃、陶瓷、钻石、单晶硅等硬脆黏材料的加工提供了一种新型的有效的加工技术。 

六、超声波可加工的材料

●通用材料：普通碳钢、钢耐热钢、钛合金、高温合金、不锈钢、恒弹性合金、冷硬铸铁;

●半导体业：单晶硅加工、过滤器具加工、陶瓷封装材料加工、高效散热材料

●光电面板：板材成型加工、手机壳加工、面板、 LED基板加工;

●机械零件：陶瓷轴承、刹车片、气缸套、喷油嘴、阀门领域;

●医药产业：喷雾器、骨钉、陶瓷牙、血液分析仪、静脉留滞针;

●航空产业：复合材料的加工、蜂槽板加工、钛合金加工、镍基合金加工、铝碳化硅加工;

●生活用品：手表、钻石、视频、特殊玻璃制品、塑料;

●更多应用：特殊玻璃、陶瓷、硬质合金加工、细孔加工、深孔加工、表面粗糙度提升、表面应力消除。