滾動(dòng)軸承的性能直接影響機(jī)床的整體性能 上海耶許軸承有限公司2020-04-06 18:15:50
如今，對(duì)支持高效生產(chǎn)系統(tǒng)的機(jī)床的市場(chǎng)需求變得越來越復(fù)雜。滾動(dòng)軸承，以下簡稱軸承，是機(jī)床的旋轉(zhuǎn)部件，是不可忽略的部件，其性能直接影響機(jī)床的性能。
機(jī)床的發(fā)展趨勢(shì)工具
機(jī)器工具當(dāng)前在幾個(gè)主要方向上發(fā)生變化。首先是增加了5軸機(jī)床和復(fù)合機(jī)床的使用。
五軸加工機(jī)和復(fù)合加工機(jī)于1990年下半年開始出現(xiàn)在市場(chǎng)上，并已在市場(chǎng)上廣泛普及。它們的特點(diǎn)是增加了磨削加工，檢查和工件處理機(jī)器人功能。
此外，現(xiàn)在趨勢(shì)是進(jìn)一步增加控制軸的數(shù)量，這是一個(gè)更為復(fù)雜的趨勢(shì)。
其次，機(jī)床變得更易于操作。
例如在機(jī)床中，在加工過程中自動(dòng)校正機(jī)床熱位移的功能；檢查磨具與工件之間的干涉的功能；監(jiān)視運(yùn)行中主軸狀態(tài)的功能涉及溫度，振動(dòng)，位移等；
這些更改將使機(jī)床更易于操作。
然后是機(jī)床的發(fā)展，以實(shí)現(xiàn)高精度和精細(xì)加工。
這樣可以提高DD電機(jī)和線性電機(jī)等組件的性能，并可以確定次精密級(jí)的位置確定精度。
此外，機(jī)床變得更加節(jié)省空間。
目前，對(duì)大規(guī)模生產(chǎn)線中緊湊型機(jī)器的高性能要求也很重要。為了進(jìn)一步抑制設(shè)備的寬度并提高其可維護(hù)性，已經(jīng)發(fā)布了寬度為1000 mm的5軸加工機(jī)。
最后一點(diǎn)是，機(jī)床正在朝著減少環(huán)境負(fù)荷的方向發(fā)展。
減少空氣空氣潤滑的空氣流量以及從空氣空氣潤滑轉(zhuǎn)換為油脂潤滑已導(dǎo)致市場(chǎng)上設(shè)計(jì)的許多機(jī)床都意識(shí)到了環(huán)境問題。
技術(shù)趨勢(shì)主軸軸承
1。高速與高剛性并存
在復(fù)合機(jī)床開發(fā)的背景下，這種多品種，小批量生產(chǎn)，多品種到多產(chǎn)量的趨勢(shì)生產(chǎn)，并且總工程學(xué)已經(jīng)變得更高。
將在多臺(tái)機(jī)器上處理的多個(gè)工件合并為一臺(tái)機(jī)器，或?qū)⒅T如粗加工和精加工之類的多個(gè)過程組合為幾個(gè)項(xiàng)目，以提高生產(chǎn)性能并節(jié)省空間。
因此，對(duì)于機(jī)床主軸，需要從低速旋轉(zhuǎn)重切削到高速旋轉(zhuǎn)輕切削的廣泛的加工范圍。作為軸承，要求高速和高剛性并存。
對(duì)于高速，軸承的單個(gè)dmn值。 ×轉(zhuǎn)速達(dá)到了4至500萬個(gè)角接觸球軸承和2至300萬個(gè)圓柱滾子軸承，滿足了機(jī)床的要求。
但是，如果強(qiáng)調(diào)高速，則會(huì)損害剛性。
由于這個(gè)原因，主軸的設(shè)計(jì)經(jīng)常必須兼顧高速和高剛性。
從這里還可以看出，保持高速并在重切削側(cè)具有必要的剛性是未來軸承開發(fā)的主題。
2。新的潤滑方法
潤滑大致分為油潤滑和脂潤滑。
通常在需要高速加工的地方使用油潤滑，而在低速旋轉(zhuǎn)很重要并且降低成本，可用性和環(huán)境負(fù)荷時(shí)使用潤滑脂。
但
隨著機(jī)床的發(fā)展，人們希望有一種可以同時(shí)滿足兩個(gè)加工場(chǎng)合的潤滑方法。
作為軸承制造商，對(duì)油潤滑的改進(jìn)在節(jié)省能源和改善環(huán)境性能的同時(shí)保持高速加工，或者正在開發(fā)改善潤滑脂潤滑的技術(shù)。
換句話說，潤滑技術(shù)是對(duì)軸承性能有很大影響的要素，將來仍然有很多問題需要發(fā)展。
3。軸承設(shè)計(jì)
根據(jù)高速，高剛性和降低環(huán)境負(fù)荷的各種要求，捷太格特目前提供四種類型的高性能角接觸球軸承系列R，C， D型和F型。
R型球直徑具有大量小球，這是一種強(qiáng)調(diào)剛性的設(shè)計(jì)。 C型球直徑大，并使用陶瓷球，這是一種重視壽命的設(shè)計(jì);
考慮到離心力，它比D型更適合于高速設(shè)計(jì)。
用戶可以根據(jù)使用需要選擇最合適的型號(hào)。每個(gè)軸承的主要尺寸均符合ISO標(biāo)準(zhǔn)。軸或軸承座的最小設(shè)計(jì)更改可以替代以前的產(chǎn)品，還可以相應(yīng)地改善現(xiàn)有設(shè)備的性能。
與原始高速軸承ACH系列相比，速軸承的高速極限約為原始軸承的1.3倍，并且溫度上升降低了20到30。R型軸承使用陶瓷材料作為滾動(dòng)元件，C型
軸承也與原始軸承相比具有相同的趨勢(shì)，因此可以根據(jù)使用時(shí)的轉(zhuǎn)速選擇強(qiáng)調(diào)剛性的R型設(shè)計(jì)和強(qiáng)調(diào)負(fù)載能力的C型設(shè)計(jì)。
根據(jù)高性能軸承的高速性能的提高和降低溫升的影響，高速旋轉(zhuǎn)主軸也可以采用高精度定位預(yù)緊力。
在油脂潤滑條件下，使用滾動(dòng)軸承陶瓷和油氣潤滑的R型軸承與原始軸承的加熱特性的對(duì)比測(cè)試結(jié)果是，高性能軸承已被確認(rèn)為油脂-在原始軸承需要油-空氣潤滑的區(qū)域可潤滑，從而防止了因油的飛散而對(duì)環(huán)境造成的影響，以及由于使用了潤滑裝置而導(dǎo)致的成本降低。
關(guān)于R型，其中裝有適量潤滑脂的子環(huán)類型逐漸提高了標(biāo)準(zhǔn)。
這些R和C軸承以及原始軸承也有可以使用脂潤滑或油氣潤滑的標(biāo)準(zhǔn)類型。但是，它們可以以更高的速度使用。有兩種類型的油氣潤滑：D和F。
軸承的形狀是考慮到這些軸承高速旋轉(zhuǎn)時(shí)出現(xiàn)的風(fēng)障的影響而得出的。
D型軸承和R型軸承球是陶瓷，已確認(rèn)D型軸承具有約R軸承1.1倍的高速性能，并且溫度降低了5到10。到D型軸承的內(nèi)圈
從側(cè)面的凹槽到導(dǎo)軌的油氣潤滑是直接供應(yīng)的，并且不容易受到擋風(fēng)玻璃的影響。與原來的油氣潤滑相比，可以減少20的空氣流量。此外，可以減少滾珠產(chǎn)生的風(fēng)噪聲。
通過這些良好的功能，它對(duì)節(jié)能或降低噪音有更大的貢獻(xiàn)。
F型軸承為原裝
注油區(qū)域安裝在軸承的側(cè)面，超高速旋轉(zhuǎn)軸承從設(shè)置在外圈上的注油噴嘴向保持架引導(dǎo)表面供應(yīng)油和氣。
在快速加減速或超高速旋轉(zhuǎn)過程中，保持架導(dǎo)向面的滑動(dòng)接觸可能不穩(wěn)定。
但是，可以從外圈噴嘴供應(yīng)石油和天然氣，以穩(wěn)定保持架的運(yùn)行。
與當(dāng)前的高性能圓柱滾子軸承相比，可以確定高速性能提高了約1.5倍，溫升降低了約15。
圓柱滾子軸承的高速帶來的優(yōu)勢(shì)使主軸的結(jié)構(gòu)變得簡單。通常，主軸后側(cè)的支撐結(jié)構(gòu)必須能夠吸收隨溫度變化而產(chǎn)生的軸的膨脹和收縮。
盡管圓柱滾子軸承適合此功能，但由于到目前為止尚未達(dá)到高速滾動(dòng)軸承的事實(shí)，因此通常使用角接觸球軸承+輔助軸承座的結(jié)構(gòu)作為支撐。高速主軸后側(cè)的
但是，由于這次開發(fā)的新型高性能圓柱滾子軸承也可以與高速主軸一起使用，因此軸承周圍的結(jié)構(gòu)可以大大簡化。
現(xiàn)有高性能圓柱滾子軸承，在高速旋轉(zhuǎn)時(shí)，會(huì)造成保持架損壞，從而限制了其高速性能，但只要改善這一缺點(diǎn)，就可以進(jìn)一步提高高速性能。
首先，保持架的材料比原始的聚酰胺樹脂輕，適合高速旋轉(zhuǎn)。高強(qiáng)度樹脂提高了強(qiáng)度。
此外，當(dāng)高速旋轉(zhuǎn)時(shí)，它在保持架和滾子的接觸部分變成頸狀結(jié)構(gòu)，從而使?jié)L子在保持架凹腔中的接觸形狀最優(yōu)化，并且摩擦減小且低。溫升得以實(shí)現(xiàn)。
此外，環(huán)材料與原始產(chǎn)品相同，使用易于啟動(dòng)的軸承鋼，并且通過適合于高速旋轉(zhuǎn)的內(nèi)部設(shè)計(jì)提高了高速性能。
4。高可靠性
為了提高機(jī)床的可靠性，必須提高軸承的可靠性。
由于這個(gè)原因，軸承壽命是根據(jù)檢測(cè)到的軸承溫度或振動(dòng)來確定的，因此預(yù)測(cè)技術(shù)是必不可少的。
此外，如果可以檢測(cè)到軸承上的載荷，則可以根據(jù)加工狀態(tài)對(duì)最合適的預(yù)載荷和潤滑進(jìn)行自我控制。結(jié)果，在加工領(lǐng)域中具有高速性能，高剛性和寬寬度的對(duì)應(yīng)成為可能。
基于此，捷太格特開發(fā)了一種獨(dú)特的機(jī)構(gòu)，可以根據(jù)速度對(duì)軸承施加最合適的預(yù)緊力。從低速到高速，該機(jī)構(gòu)可以具有足夠的剛性。與高輸出內(nèi)置電動(dòng)機(jī)的組合可以使高負(fù)載處理更加有效。
進(jìn)行。
最初的定位預(yù)緊方法，主軸剛度會(huì)隨著轉(zhuǎn)速的增加而增加，但是使用這種機(jī)制，特別是當(dāng)出現(xiàn)高扭矩時(shí)，低速旋轉(zhuǎn)區(qū)域的主軸剛度會(huì)急劇增加，這適用于高負(fù)荷加工。
方式。