Trục chính thủy tĩnh có động cơ tích hợp kết hợp hai ý tưởng vốn nằm ở những máy khác nhau: đỡ trục bằng màng dầu thủy tĩnh và truyền động trực tiếp bằng động cơ đồng bộ gắn trong. Thay vì lắp động cơ bên ngoài rồi kéo trục qua dây đai hay khớp nối, rô-to tự mang cuộn dây. Kết quả là một trục chính được giữ bởi lớp màng dầu mỏng dưới áp suất và quay mà không có truyền động cơ khí nào trên đường mô-men.
Màng dầu đỡ trục như thế nào
Ở trục chính thủy tĩnh, dầu được bơm qua van tiết lưu bù áp vào các hốc trên cổ trục. Các hốc giữ áp suất khoảng 2–4 MPa, tách mặt trục khỏi bề mặt ổ bằng một lớp màng dày vài micromet. Không có tiếp xúc kim loại, trục nổi. Độ đảo radial giữ ở mức 0,5 µm, độ chính xác quay nằm cùng dải ngay cả sau thời gian chạy dài. Lọc dầu rất chặt, thường 10 µm trở xuống, vì một hạt cứng trong màng sẽ xước bề mặt đã mài tinh.
Bản có động cơ giữ nguyên sự đỡ này và biến rô-to thành động cơ: stato nằm trong vỏ, rô-to chính là trục, mô-men truyền trực tiếp.
Truyền động: động cơ đồng bộ gắn trong
Dòng có động cơ tích hợp một động cơ đồng bộ làm mát bằng chất lỏng vào rô-to. Trong serie MRDY, đây là động cơ đồng bộ xoay chiều hoặc động cơ nam châm vĩnh cửu lắp đồng trục với cổ trục thủy tĩnh. Các đơn vị điển hình đạt mô-men đỉnh khoảng 280 N·m và tốc độ 3000–3500 vòng/phút, tốc độ do bộ truyền động quyết định chứ không phải tỷ số dây đai.
Không có dây đai, tốc độ cực đại không bị giới hạn bởi trượt hay tải ly tâm của đai. Trục chính tăng và hãm tốc theo đáp ứng của chính động cơ, quan trọng với taro cứng, tiện vận tốc cắt không đổi và đảo chiều thường xuyên.
Tại sao bỏ truyền động lại tốt hơn
Dây đai hay bánh răng là một chuỗi đàn hồi. Mỗi khâu tích và nhả năng lượng, tạo độ trễ nhỏ nhưng có thật giữa lệnh động cơ và dao cắt. Ở trục chính thủy tĩnh có động cơ, chuỗi đó biến mất: đường mô-men chỉ là rô-to, màng dầu, dụng cụ. Độ cứng do màng dầu quyết định, vài micromet khe hở định ra độ cứng, và màng không mòn nên độ cứng giữ nguyên suốt tuổi thọ máy.
Bỏ dây đai cũng loại bỏ nguồn nhiệt lớn. Cùng với ma sát thấp của màng dầu, trục chính chạy mát. Nhiệt độ dầu giữ trong ±0,5–1 ℃ nhờ cụm cấp dầu, nên sai lệch nhiệt của điểm làm việc nhỏ và dự đoán được.
Nơi nào có lợi
Sự kết hợp này hợp với những việc mà độ chính xác và độ nhám do hành vi trục chính quyết định, không chỉ do dao:
- tiện chính xác vòng và trục tôi cứng, nơi độ đảo 0,5 µm chuyển thẳng thành độ tròn;
- mài trong và mài ngoài, nơi rung động thấp và ổn định giữ đợt tinh đều;
- phay tốc độ cao khuôn và quang học, nơi truyền động trực tiếp bỏ các tác nhân gây rung.
Khi chọn, câu chuyện độ cứng màng dầu xem ở bài độ cứng màng dầu trục chính thủy tĩnh, hành vi nhiệt ở sự tăng nhiệt trục chính thủy tĩnh, còn toàn bộ dải sản phẩm ở mục trục chính motor thủy tĩnh truyền động trực tiếp.
Kiểm tra trước khi chọn
Khi đánh giá trục chính thủy tĩnh có động cơ, hãy xác nhận cụm cấp dầu trước: nó phải giữ áp và nhiệt vì trục chính không có đỡ dự phòng. Xem mô-men liên tục ở tốc độ làm việc của bạn, không chỉ mô-men đỉnh, và chắc chắn đường làm mát đủ cho chu kỳ.
Marusaku Seiko sản xuất dòng trục chính thủy tĩnh có động cơ MRDY cho tiện, mài và gia công tốc độ cao, với động cơ đồng bộ khớp chu kỳ tải. Nếu trục chính hiện tại bị giới hạn bởi dây đai hay tuổi thọ ổ, hãy viết cho đội kỹ sư chúng tôi mã máy và tốc độ mục tiêu, chúng tôi sẽ tính trục chính truyền động trực tiếp phù hợp.
