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超精密机床主轴轴承如何正确的选型

作者:admin

发布时间:2019-12-20

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  展开全部机床主轴是整个机床的心脏,是实现工件加工精度,直接影响机床性能的关键部位。当今高速、高效的生产方式对主轴的速度、精度、负载能力和运行噪音提出了更高的要求,因此主轴的设计制造者面对巨大的挑战,而主轴轴承正确的选型分析可帮助主轴制造商应对上述挑战。

  一、标准系列的主轴轴承 此系列分为P4和P4S级,内外圈及滚动体一般采用52100全淬透钢。与高速系列相比,标准系列的滚动体直径较大、预紧力较高,适用于切削载荷大且系统动态刚性要求高的场合。

  此系列滚动体为陶瓷材料。陶瓷的重量比钢材轻60%,降低了滚动体离心力的作用,从而减少了打滑与自旋现象,与滚道之间的发热量也相应减少,轴承寿命延长;同时陶瓷球热膨胀系数低,高速运行温度上升时,比标准系列的钢球预紧力小,发热量小。经过比较,陶瓷球系列的转速约为标准系列的1.5倍,理论运行寿命可高达35倍;当高转速和高承载能力、高刚性同时需要被满足时,应该考虑选用陶瓷球系列,并将加脂量控制在轴承内部自由空间的15%~20%。

  三、高速系列的主轴轴承 高速系列通常应用于高转速加工设备,例如高速加工中心、高速铣床,因其能够满足低发热、低运行温度及高刚性的使用要求。这一系列的主要优点是:第一,滚动体直径减小且数目增多,精密设计的滚道外形,使滚动体与滚道的接触区域减小,摩擦发热减少;第二,高速运转时小尺寸滚动体所受离心力减小,打滑与自旋现象减弱,接触区域的发热量减少;第三,内外圈均有高低挡肩,为润滑剂提供了更加开放的通道,可以及时带走运行中产生的热量;第四,润滑剂对滚动体的剪切影响变小,发热量减少。当转速要求更高时,还可以选择极限转速和动态刚性更高的陶瓷球高速系列,进一步减少运行中的发热量,从而实现更低的运行温度。