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详解精密机床主轴轴承的选用方法

发布时间:2020年10月8日下午1:12
        滚动轴承在机床上的使用主要用于下列三个部位:主轴、滚珠丝杠和一般传动轴。
        一、精密机床主轴系统的旋转精度
       滚动轴承用于精密机床主轴上的轴承精度应为P5及其以上级,而对于数控机床、加工中心等高速、高精密机床的主轴支承,应选用P4及其以上级超精密轴承。主轴轴承作为机床的基础配套件,其性能直接影响到机床的转速、回转精度、刚性、抗颤振动切削性能、噪声、温升及热变形等,进而影响到加工零件的精度、表面质量等。因此,高性能的机床必须配用高性能的轴承。
        主轴系统的旋转精度是指机床处于空载手动或机动低速旋转情况下,在主轴前端基准面上测量的径向跳动、断面跳动和轴向窜动的精度。

详解精密机床主轴轴承的选用方法

详解精密机床主轴轴承的选用方法
        主轴系统的精度主要受以下因素影响:
        1)轴承套圈的沟道径向跳动,将对应使主轴系统主轴轴线产生径向跳动,从而将这些误差部分的复映在被加工表面上。
        2)轴承滚动体直径不一致和形状误差将会使得主轴产生有规律的误差。
        3)沟道对端面的侧摆将引起主轴的轴向窜动,主轴的轴向窜动对精密磨床,特别是轴承磨床影响尤其显着,假如工艺上采用支沟磨沟的方式,将使得废品率大幅度提升,噪声也会大幅度提高。
        4)轴承安装工作面的尺寸和形位误差将使轴承滚道产生相应的变形,使轴承内外圈倾斜,使得轴承在各个方向的刚度不一致,从而会降低主轴系统的旋转精度。调整间隙的螺母、隔套、垫圈端面均需要研磨加工,且与轴系回转轴线的垂直度要和所安装的轴承精度相对应,否则会降低轴承的工作精度。

详解精密机床主轴轴承的选用方法

详解精密机床主轴轴承的选用方法
        二、精密机床主轴润滑和密封
        前面我们提到过润滑剂是轴承配置的重要一部分,采用不同的润滑方式,轴承的极限转速的数据是不同的。润滑剂要按照设计要求及时补充(高速精密主轴系统润滑脂填充量一般为轴承空间的10%~20%),合理的添加润滑剂,可以减少轴系的摩擦和磨损,延长轴承的疲劳寿命,同时可以排出轴承系统的摩擦热并起到冷却轴承系统的作用;除了润滑脂之外,轴承系统的润滑还有液体油润滑、油雾润滑和油气润滑等方式,油气润滑在国外高速主轴系统当中已经普遍采用,油气润滑省油,无污染,并且能够显著提高主轴系统的DN值,并能够智能控制轴系对润滑剂的要求补给量。
主轴结构的设计,润滑和密封一定要根据不同情况采用不同的形式。密封磨损了要及时更换,密封唇与旋转体接触处超过15m/s就要采用非接触式密封结构,高速精密机床大多采用迷宫式密封,并需要在适当位置设计甩油沟槽,因为接触式密封不仅会使密封接触处产生摩擦损失和过热,而且会对轴承系统旋转精度产生影响。

详解精密机床主轴轴承的选用方法

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         三、滚珠丝杠作为精密、高效、灵敏的传动元件,除了应采用高精度的丝杠、螺母和滚珠外,还应注意选用轴向刚度高、摩擦力矩小、运转精度高的轴承。滚珠丝杠支承过去常用双向推力角接触球轴承、圆锥滚子轴承、滚针和推力滚子组合轴承、深沟球轴承和推力球轴承等。目前,滚珠丝杠支承采用最多的是60°接触角的单列推力角接触球轴承,而且,精度等级也是以P4及其以上级为主。
                                                                                                                              洛阳鸿元轴承欢迎您前来选购