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如何正确选择机床的高性能轴承?

发布时间:2023-01-21 09:12:52 作者:行业大咖秀 点击:718

在机械产品中,轴承属于高精度产品,不仅需要数学、物理等诸多学科理论的综合支持,而且需要材料科学、热处理技术、精密加工和测量技术、数控技术和有的数值方法及计算机技术等诸多学科为之服务。轴承是主轴组件的重要组成部分,它的类型、结构、配置、精度、安装、调整、润滑和冷却都直接影响主轴组件的工作性能。

我们都知道,轴承是机床主轴和转台的核心部件,对机床的运行表现起到了举足轻重的作用。为了保持的机床加工能力,必须配用高性能的轴承。那么,我们应该怎样选择高性能的轴承呢?

轴承作为各类机电产品配套与维修的重要机械基础件,其性能、水平和质量对主机的精度和性能有着直接的影响。主轴作为机床的关键部件,性能会直接影响到机床的旋转精度、转速、刚性、温升及噪声等参数,进而影响工件的加工质量。所以说,选择高性能的轴承刻不容缓。

主轴轴承的选择

用于机床主轴上的轴承精度应为ISOP5或以上(P5或P4是ISO的精度等,通常从低到高为(P0、P6、P5、P4、P2),而对于数控机床、加工中心等高速、高精密机床的主轴支承,则需选用ISOP4或以上的精度。主轴轴承包括角接触球轴承、圆锥滚子轴承,以及圆柱滚子轴承等类型。

1、精密角接触球轴承

精密角接触球轴承的使用广泛,角接触球轴承的滚动体是球,因为它是种点接触(区别于滚子轴承的线接触),所以能提供更高的转速、更小的发热量和更高的旋转精度。在些超高速的主轴应用场合,还会采用陶瓷球(般为si3N4或者是Al203)的混合型轴承。金属加工记者认为与传统的淬透钢球相比,陶瓷球材料自身的点赋予了陶瓷球轴承具有高刚度、高转速、耐高温、寿命长的点,从而满足高客户对机床轴承产品的需求。

2、精密圆柱滚子轴承

在机床主轴的应用中,双列精密圆柱滚子轴承也会被使用到,通常与精密角接触球轴承或推力轴承组合应用。此类轴承能承受较大的径向载荷并允许有较高的转速。金属加工在线轴承中的两列滚子以交叉方式排列,旋转时波动频率比单列轴承大幅提高,振幅降低60%-70%。此类轴承通常有两种形式:NN30、NN30K两个系列轴承内圈带挡边,外圈可分离;NNU49、NNU49K两个系列轴承外圈带挡边,内圈可分离,其中NN30K和NNU49K系列内圈为锥孔(锥度1:12),与主轴的锥形轴颈配合,轴向移动内圈,可使内圈胀大,这样轴承游隙可以被减小甚至预紧轴承(负游隙状态)。圆柱孔轴承通常采用热装,利用过盈配合减小轴承游隙,或者预紧轴承。对内圈可分离的NNU49系列轴承,般在内圈装上主轴后再对滚道精加工,以提高主轴旋转精度。

3、精密圆锥滚子轴承

在些重载且对速度有定要求的机床应用场合中,如锻件的荒磨、石油管道的车丝机、重型车床和铣床等,选择精密圆锥滚子轴承是种比较理想的方案。由于圆锥滚子轴承的滚子是线接触的设计,因此它能为主轴提供很高的刚性和承载;另外,圆锥滚子轴承是种纯滚动的轴承设计,它能很好地降低轴承运转扭矩和发热,从而确保主轴的转速和精度。由于圆锥滚子轴承能够在安装过程中调节轴向预载(游隙),这能让客户在轴承的整个使用周期中更好地优化轴承游隙调节。

综上所述,为了能选择合适尺寸和类型的轴承,需要综合考虑各种工况条件,例如运行速度、润滑、安装类型、主轴刚度、精度等要求。就轴承本身而言,只有充分地了解它的设计点以及由此带来的优点和缺点,才能充分发挥轴承的性能。轴承作为机床主轴和转台的核心部件,对机床的运行表现起到了举足轻重的作用。

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