机床用高速主轴二类轴承的技术介绍(机床轴承):
进步主轴轴承的速度是完成高速实用主轴的要害。随着高速化的发展,对于高效加工机床。翻滚体选用陶瓷材料,dmN值在20×104左右,脂光滑条件下dmN值100×104左右的数控加工基地正在日益添加,已变成一种发展趋势,选用油气和油雾光滑方式也将变成往后高速机床主轴轴承光滑的发展方向。
1高速主轴轴承发展状况:
通常多运用刚性和高速功能优秀的角触摸球轴承,为了适应机床主轴的高速请求。其次运用圆柱滚子轴承。
脂光滑条件下dmN值在50×104以下。开宣布油气光滑后,与此同时逐步开宣布与之相适应的光滑系统。从表述主轴轴承高速功能的dmN值(dm为轴承节圆直径mm×N为转速r/min来看。dmN值已达到100×104以上。此后在轴承方面又开宣布了翻滚体为陶瓷的角触摸球轴承,完成了dmN值为200×104×90年代开宣布喷射光滑后,dmN值可达到300×104。
2高速主轴二类轴承技术:
(1)高速角触摸球轴承:
单列、双列圆柱滚子轴承在高速功能方面均劣于角触摸球轴承。角触摸轴承是具有触摸角的轴承,可以看出圆锥滚子轴承。触摸角越大轴向刚度越好,但因为球与滚道之间的陀螺滑动和自旋滑动也大,因此发热也会添加。为了进步速度功能,办法是减小球的大小(或质量)改动沟道的曲率系数,以减小球的离心力,下降高速运转时产生的内部载荷,同时添加球的数量以进步刚性。
(2)陶瓷球角触摸球轴承:
推出了仅翻滚系统用氮化硅(Si3N4)陶瓷的混合型陶瓷球轴承,为了减少球质量以进步速度。其功能对比
作为高速主轴轴承材料,陶瓷(Si3N4)有以下优点:高速旋转时翻滚体产生的离心力小,重量轻。因为密度比轴承钢小。旋转力矩可以减小,因此可以下降温升,进步寿数。杰出的导热性使陶瓷材料的翻滚体在高速运转时不易与金属产生粘着。光滑条件较好的状况下耐烧伤,出现烧伤。热膨胀小,翻滚体与内圈触摸时不易发生预紧力添加而致使游隙减小。轴承的变形小,因为硬度高、刚性好。主轴的刚性也得到进步。综上所述,因此,选用陶瓷材料(Si3N4)作为翻滚体,与轴承钢翻滚体比较速度可进步约25%35%寿数可进步约3倍。
(3)新式混合角触摸球轴承:
内圈因为离心力而产生膨胀,高速旋转时。与翻滚体触摸应力变大,使内部预载荷添加、游隙变小、发热添加。针对此疑问,近期开宣布内圈为不锈钢的新式混合陶瓷球轴承。因为不锈钢的线膨胀系数比轴承钢小20%因此能进一步操控轴承在高速旋转时因内圈膨胀而造成的预载荷添加。光滑条件充沛,固定预载荷下dmN值可进步1.2倍。
(4)内圈为陶瓷的混合角触摸球轴承:
定位预载紧的状况下,近期有材料介绍。内圈也运用陶瓷材料的混合型角触摸球轴承。因为内圈也运用陶瓷材料,轴承内径或滚道离心膨胀小,预紧的添加也较小,加之刚性好,球和滚道的触摸面积小,所以发热和膨胀也较小,可以比仅球为陶瓷的轴承达到更高转速。可是正是因为高速旋转时离心和膨胀小,与金属制主轴之间的配合应力假如过大就可能产生破坏甚至碎裂。
3高速化主轴轴承的光滑:
因为运用简略、经济而得到广泛应用,主轴轴承的高速化发展趋势对光滑提出了更高的请求。保守dmN值在50×104以下的脂光滑,因为运用简略、经济而得到广泛应用,而且无需格外维护,也无需后续补充,大多数为终身光滑。随转速进步,dmN值达100×104以上时选用油气和油雾光滑,与脂光滑比较,温度上升小,可以以更高速度旋转,因此变成主要的光滑办法。而喷射光滑虽然dmN值可达到250×104但需要很多光滑油,因拌和阻力使动力损失较大,而且需要较复杂的附属设备,利息较高,所以通常不运用这种光滑方式。