凭借在数控机床领域19年的研发和制造经验,以及来自全球20,000多名数控木工设备用户的反馈数据, CATEK 研发团队历时33个月,完成了42次设计迭代,其中包括13,000小时的实际运行测试。2025年,一款以热管理工程和精度提升为核心创新点的新型高速电主轴产品问世,重新定义了行业标准。通过建立“用户痛点-技术参数”转换模型,团队将主轴在长期高速旋转过程中的热变形问题量化为外壳温升ΔT≤20℃的技术指标。1它创新性地开发了主动式电主轴热管理系统和多通道循环冷却结构,使连续72小时加工过程中的温升降低了240%。2 并确保在 24,000 rpm 转速下稳定运行。其次,针对非金属材料加工中表面粗糙和易崩刃的特性, CATEK 通过精细的结构设计和动态平衡校正,主轴可将主轴端内孔的总跳动控制在 0.002 毫米以内(相当于人类头发直径的 1/40)。这使得加工表面粗糙度降低至 Ra3.2 微米,边缘崩刃率低于 3%。
基于超过10,000小时的持续测试和来自真实用户场景的详细反馈, CATEKCNC 电动纺锤在以下四个关键领域取得了显著进步:
超低能耗: 能耗降低27.8%3 与同类电动主轴相比(符合 CIMT2025 绿色机床趋势)。
卓越的热管理:
高刚度低振动结构: 采用五轴磨削刀具加工的转子部件可达到 G1.0 或更高的动平衡等级,从而在高转速下实现 ≤0.002 mm 的径向跳动——相当于 A4 纸张厚度的 1/40。这显著提高了加工精度,并将刀具寿命延长了 40% 以上。
延长使用寿命: 氮化硅陶瓷混合轴承与专用润滑脂配合使用,在 300N 的等效载荷下可提供 50,000 小时的使用寿命(相当于每天 8 小时使用 17 年),与钢轴承相比,使用寿命提高了 300%。
使用和维护成本低: 基于超过10,000小时的可靠性测试数据,关键部件的平均故障间隔时间(MTBF)超过20,000小时,比传统电动主轴提高了三倍。这显著降低了主轴更换成本和停机造成的生产损失,从而提高了设备投资回报率。
系统级效率提升: 与……无缝协同 CATEKCNC的机械平台,加上实时参数优化,使整体设备效率提高了 25%。
卓越的产品质量: 主轴具有极高的动态平衡精度和最小的径向跳动,可确保刀具平稳运行,改善工件表面光洁度,减少边缘崩刃,并减少 60% 的抛光工作量。
高效加工性能: 强大的动力和扭矩输出可实现更高的切削和加工进给速度,从而大幅缩短工件加工时间,显著提高生产效率。
全面的质量保证: CATEKCNC 郑重承诺为所有产品提供5年免费保修和终身维护服务 Spire 系列 电动纺锤,保修期比行业标准长 400%。
全部内容 CATEKCNC 主轴均配备陶瓷轴承,并具有风冷/水冷功能,同时涵盖多种主轴类型和功率等级。其性能与其他组件保持一致。 CATEKCNC——性能卓越且稳定。与其他品牌的电动纺锤相比,它们性价比更高,而且保修服务时间更长。
一体式电动主轴,结构紧凑,传动损耗为零,具有转速高、精度高、刚性高、效率高、振动小等特点。
功率可根据需求进行定制,范围从 800 瓦到 6 千瓦,以满足不同的处理负载要求。
其转速范围为0-60,000转/分钟,并支持无级矢量速度控制,可显著提高单位时间内的材料去除率,并提高数控设备的整体加工速度。
它可以定制各种主轴端连接方式,如ER8、ER11、ER20、ER25和ER32,以满足不同的刀具夹紧需求。
它采用四颗NSK热压氮化硅陶瓷轴承。与钢球相比,其密度降低60%,可大幅降低离心力;模量提高50%,刚性更高;热膨胀系数更小,在高温高速下预紧力变化更小,运行更稳定;摩擦系数更低,可减少轴承发热、磨损和功率损耗;且具有优异的耐磨性,确保更长的轴承使用寿命。
夹头由65Mn锰钢制成,经淬火和回火热处理后制成。7其洛氏硬度达到HRC 44-48,屈服强度≥800 MPa8疲劳试验表明,经过 100,000 次夹紧循环后,硬度衰减率小于 5%,重复夹紧的径向变形小于等于 0.002 mm³。9
通过有限元分析优化壳体肋条布局,结合高精度陶瓷轴承和动态平衡校正,空载运行时的噪音控制在约 60 分贝,确保运行稳定安静。
它采用耐高温达200℃的润滑脂,该润滑脂具有强抗氧化性、低蒸发损失以及优异的极压和抗磨损性能。这可以有效降低维护频率,并确保主轴在高速高温工作条件下稳定运行。
风冷主轴采用风扇强制冷却的散热方案,无需外部水冷回路,结构简单紧凑,安装方便,维护成本低。
采用角接触球轴承和深沟球轴承的组合式设计10角接触球轴承具有优异的旋转精度、高刚性和强大的轴向承载能力。
采用方形、高强度、轻质铝合金外壳,具有更高的导热性和更大的散热面积。
配备直径 85 毫米的增强型轴流风扇,该风扇采用聚丙烯 (PP) + 玻璃纤维材质。风扇叶片的形状、数量和角度均经过空气动力学优化,旨在实现更高的风量和风压,从而提高散热效率。此外,它还能在保持轻量化的同时,抑制风扇叶片在高温下的变形。
可定制多种专用主轴,例如刨床专用主轴。该主轴经过专门优化设计,适用于刨削作业:其额定最高转速限制为 12000 RPM,扭矩可达 5.9 N·m,使其更适合刨削等重载工况。机壳上的散热鳍片有效增大了散热面积,进一步提升了主轴的散热性能。
水冷主轴通过液体冷却循环实现高效散热,支持长时间高负荷加工,并在高转速下提供优异的热稳定性。
它采用表面光滑、全密封的圆柱形高强度不锈钢外壳,具有无与伦比的耐用性、稳定性和抗恶劣环境性能。它防锈、耐腐蚀、抗物理损伤。
这四个轴承均为角接触球轴承。11角接触球轴承具有优异的旋转精度、高刚性和强大的轴向承载能力。
该设备配备H17/H20航空连接器,具有高可靠性、卓越的防护性能(IP67防护等级)、抗振动、耐插拔、高载流能力和防故障设计。这些特性确保主轴在严苛的工作条件下也能获得绝对稳定的电源和信号传输,从而显著减少因故障导致的停机时间。
主轴内部设计有螺旋环绕式水道,紧密包裹主轴定子。这种设计最大限度地增加了冷却液与热源的接触面积和接触时间,确保主轴高速旋转时产生的热量能够被充分有效地吸收,从而防止主轴过热。
该水冷系统散热效率极高。即使在长时间满负荷运转的情况下,也能将温度稳定控制在40℃以内,使其更适合长时间的木雕工作,并可实现24/7全天候连续运行。
它适用于五轴加工中心。四种刀具可实现高速切换,使其特别适用于复杂工艺的高效加工,并具有极高的性价比。
电源配置:
工业级额定功率:7.5kW(最大可定制至15kW永磁同步主轴),专为五轴联动木工加工中心优化设计。尤其适用于榫卯结构加工等高扭矩应用场景。
绕组防护等级为 IP54,确保在木屑环境中稳定输出电力。
轴承系统:
8套氮化硅陶瓷球轴承组件,通过ISO 15243-2017标准认证。在12000rpm转速下,其使用寿命达到传统钢轴承的300%。
结构设计:
双端主轴堆叠设计,配备四个主轴端连接,可同时安装四把刀具。
主动式空气冷却技术取消了内部风扇结构,节省了风扇安装间隙和散热间隙。与风扇式强制冷却相比,该技术可将主轴长度缩短15厘米。更小的主轴尺寸提高了其在各种安装环境中的兼容性,使其能够适应更多特殊或复杂的机床安装要求。
机身材质:
采用高强度不锈钢外壳,其刚性、热稳定性和耐腐蚀性均显著优于铝合金。这种设计有效减少了重切削过程中的变形,确保了长期连续加工的稳定性,并能适应恶劣环境。
| 关键指标 | 不锈钢 | 铝合金 | 意义 |
|---|---|---|---|
| 刚性 | 弹性模量 ≈ 200 GPa | 弹性模量 ≈ 70 GPa | 在重切削过程中(例如,硬木加工、深浮雕雕刻),它能有效避免因主轴偏转而引起的刀具路径偏差或振动痕迹。 |
| 热稳定性 | 热膨胀系数 (CTE) ≈ 10-15 μm/m·°C | 热膨胀系数 (CTE) ≈ 23 μm/m·°C | 高速运转时热变形较小,对主轴轴承预紧力的影响更可控。 |
| 耐腐蚀性 | 氧化层:Al₂O₃ | 氧化层:Cr₂O₃ | 某些木材(例如橡木、胡桃木)含有单宁酸和树脂,在潮湿环境中容易产生酸性蒸汽。长期暴露于这些物质中可能会导致铝发生点蚀或氧化。然而,不锈钢(尤其是含铬/钼的316系列不锈钢)的钝化膜可以完全抵抗此类腐蚀。 |
热管理解决方案:
主动式空气冷却系统,采用定向压缩空气通道设计,压缩空气规格为6bar@200L/min。与传统风冷主轴相比,该系统散热效率提高了20%,并能将连续加工温度升高控制在ΔT≤30℃以内。
封闭式进气管道与单向排气阀相结合,确保了系统的良好气密性,能够有效阻止灰尘和加工屑进入主轴内部,保护精密内部组件,延长主轴的使用寿命。
4工位ER40刀架: 支持最大刀具夹持直径为 φ26mm(符合 ISO 15488-B 标准)。
快速换刀方案: 可同时安装 4 种不同类型的工具,并通过快速旋转按需切换工具。
控制系统: 与具有 RTCP(旋转刀具中心点)功能的 5 轴 CNC 系统配合使用,可实现最佳运动补偿。
加工能力: 支持±90°连续曲面加工,重复定位精度为0.01mm。尤其适用于各种复杂欧式弧形家具及家具配件的精密铣削和成型。
以下是一些拥有庞大用户群的主流主轴品牌。它们提供种类繁多的产品,包括MTC主轴、ATC主轴、智能主轴和双向旋转主轴,为您提供更广泛的选择。
HSD主轴在高端制造领域的领先地位得益于其高速精密加工能力、智能维护系统、模块化设计带来的高效运行和维护,以及跨行业适应性的灵活性。
极高的精度和卓越的加工质量: 刀架组装完成后,HSD主轴会进行整体动平衡校正,动平衡等级可达G1.0以上——这意味着高速运转时振动极小。凭借超精密轴承和先进的制造工艺,HSD主轴端部的径向跳动可控制在0.005mm以内,使其适用于对表面光洁度要求极高的各种应用场景。
性能强劲,适用范围广: HSD主轴提供多种功率输出和转速型号,能够满足从精细雕刻到重型切割的各种需求。无论是加工木材还是金属,无论是粗加工还是精加工,HSD主轴都能提供始终如一的卓越性能。
先进技术和以用户为中心的设计: 它配备了成熟的自动换刀(ATC)系统。此外,高端机型还内置温度传感器,可与数控系统联动:在过热发生前发出预警或自动关闭主轴,为机床提供双重保护。
可靠性高、使用寿命长: 它采用顶级超精密角接触球轴承/深沟球轴承,并配合合理的预紧力和润滑方案,确保主轴在长期高速旋转下的使用寿命,实现全天候不间断高负荷运行。凭借极长的平均故障间隔时间(MTBF),有效减少停机维护时间和生产成本。
凭借高速智能监控、模块化坚固设计、多场景适应性和全球技术支持等核心竞争优势,海特科主轴已逐渐成为高端加工领域的标杆之选。
卓越的成本效益: Hiteco 的性能和品质接近意大利顶级品牌(例如 HSD),但价格更具竞争力。对于预算有限但仍追求可靠性能和精准度的用户来说,Hiteco 是理想之选。
高可靠性和耐用性: Hiteco主轴以其低故障率和高可靠性而闻名。它们采用顶级品牌的精密角接触球轴承,确保主轴在高速运转下的稳定性以及较长的使用寿命。这使得它们非常适合工厂车间24/7全天候连续生产环境。
高转速和高功率: 它拥有宽广的转速范围,可满足高速加工需求;同时具备全面的功率覆盖范围,可应对各种不同的加工要求。它适用于加工多种材料,例如木材、塑料和铝材。
灵活的工具接口: 它支持多种接口,包括 HSK 63F/E/A、ISO 30 和 ER32/40,并兼容自动换刀 (ATC) 和手动换刀 (MTC) 系统。此外,该主轴整体尺寸紧凑,适用于各种空间受限的集成场景。
中国制造的精密主轴具有温度控制精准、刚性高、性价比高等优点。它们可选配水冷/风冷双冷却模式,结构轻巧,接口兼容。在满足高端数控机床对速度、精度和稳定性的严格要求的同时,还能有效降低采购成本。我们提供来自HQD、长盛、JST等品牌的中国制造的风冷/水冷主轴和自动换刀主轴供您选择。
极高的性价比: 中国制造的品牌电主轴的一大优势在于,在提供稳定可靠、精度高的性能的同时,价格远低于意大利进口高端品牌(如HSD和Hiteco)。对于预算有限但仍需要可靠生产设备的企业和用户而言,中国制造的电主轴是绝佳之选,能够带来更高的投资回报率。
高效冷却系统,确保稳定运行: 可选两种冷却方式(水冷和风冷):水冷技术通过循环冷却液控制温升,确保高负荷加工时的稳定性。风冷也是一种可选方案,它利用风扇散热,无需外部水箱和水泵,简化了安装并降低了维护成本。
高精度、高刚性结构: 采用高品质轴承可显著降低摩擦和磨损。主轴端内孔总跳动控制在±0.002 mm以内。经动态平衡优化后,达到G1.0级平衡精度。结合低振动、低噪音设计,确保高速运转稳定。
产品线丰富,兼容性好:
产品型号极其丰富,涵盖风冷、水冷、手动换刀 (MTC) 和自动换刀 (ATC) 等多种类型,功率范围从几百瓦到十几千瓦不等。用户可根据加工需求轻松找到合适的主轴型号。此外,其安装尺寸和接口与主流主轴品牌兼容,便于机床升级和更换。
专属管家
专业问答
24小时快速响应
专业的售后团队
进一步了解 CATEK Spire 批量生产可以为您带来更高的生产效率。
在 25°C 的环境温度下,一台 3.2 kW、24,000 RPM 的水冷主轴在达到最高转速的热平衡后,温度上升情况。
基于温度上升比较的数据 CATEKCNC 3.2 kW 水冷式电主轴和等效空冷式主轴在达到热平衡后的最大速度运行情况。
数据对比了传统的直线水道和间隙为 1.5 毫米的三层螺旋水道设计。
基于以下比较的数据 CATEKCNC 主轴和竞争对手的主轴均采用异步电机和齿轮传动。
并非所有主轴都配备散热片;请以实际产品为准。
A计权(记为dB(A))是一种基于人类听觉感知的国际标准化声学测量校正方法。
热处理工艺包括 830°C 的油淬和 420°C 的回火,金相组织为回火屈氏体。
屈服强度测试方法参照 ASTM E8/E8M-22 标准。
采用液压伺服疲劳试验机进行夹紧试验,加载循环频率为 20 Hz。
6.0 kW 风冷主轴:前轴承 – 两个 NSK 7008DB;后轴承 – 两个 NSK 6004。3.5 kW 风冷主轴:前轴承 – 两个 NSK 7005DB;后轴承 – 两个 NSK 6002。
对于 3.2 kW 水冷主轴:前轴承 – 两个 NSK 7005;后轴承 – 两个 NSK 7003。