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高速加工迅猛发展 机床用轴承要求更严格

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高速加工迅猛发展 机床用轴承要求更严格

发布日期:2016-11-24 09:41 来源:http://www.erb-ct.com 点击:

      超高速加工作为先进制造技术之一,近20年来在世界各国得到了迅猛发展,尤其在航空航天、汽车工业、模具加工和摩托车工业广泛应用。 主轴单元是实现高速化的关键部件。随着轴承技术、润滑技术的发展,主轴的转速在逐年提高,传统的机械传动已被电主轴传动方式所取代。为适应高速传动,对机床用轴承提出了更为严格的要求:

1. 轴承尺寸公差及旋转精度允差要小;

2. 用角接触球轴承代替圆柱滚子轴承和推力球轴承;

3. 减小径向截面尺寸,以减小主轴系统体积并有利于系统的热传导;

4. 尽量采用小而多的滚动体以减小高速旋转惯性力并提高轴系的动刚度;

5. 采用高强度、轻质保持架,选择合理的引导方式;

6. 尽量采用配对轴承,以保证轴承的旋转精度与刚度。

      高速主轴的轴承大多用压力角为15或25的角接触球轴承,其精度等级以精密级(P5)和超精密级(P4)为主。影响角接触球轴承高速性能的主要原因是高速下作用在滚动体上的离心力和陀螺力矩增大。离心力增大会增加滚珠与滚道间的摩擦,而陀螺力矩增大则会使滚珠与滚道间产生滑动摩擦,使轴承摩擦发热加剧,因而降低轴承的寿命。

      为了提高轴承的高速性能,常采用两种方法: 一是减小滚珠的直径,如采用已标准化的71900 系列主轴轴承;另一种则是采用新型的陶瓷(Si3N4)材料做滚珠,由于Si3N4陶瓷材料的密度仅为轴承钢的40%,摩擦系数低, 因而这种轴承的高速性能明显高于全钢轴承。目前国外绝大多数高速机床主轴均采用这种轴承。

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