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艾格玛机电浅谈立式加工中心主轴轴承的类型与配置

发布时间:2016-12-20   点击次数:525次
一、立式加工中心主轴轴承的类型
  
  立式加工中心主轴带着刀具或夹具在支承件中作回转运动,需要传递切削扭矩,承受切削抗力,并保证必要的旋转精度。数控机床主轴支承根据主轴部件的转速、承载能力及回转精度等要求的不同而采用不同种类的轴承。主轴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了主轴组件的工作性能。在数控机床上主轴轴承常用的有滚动轴承和滑动轴承。
  
  1、滚动轴承
  
  摩擦阻力小,可以预紧,润滑维护简单,能在一定的转速范围和载荷变动范围下稳定地工作。滚动轴承由专业化工厂生产,选购维修方便,在数控机床上被广泛采用。但与滑动轴承相比,滚动轴承的噪声大,滚动体数目有限,刚度是变化的,抗振性略差并且对转速有很大的限制。数控机床主轴组件在可能条件下,尽量使用了滚动轴承,特别是大多数立式主轴和主轴装在套筒内能够作轴向移动的主轴。这时滚动轴承可以用润滑脂润滑以避免漏油。
  
  2、滚子轴承
  
  为了适应主轴高速发展的要求,滚珠轴承的滚珠可采用陶瓷滚珠。陶瓷滚珠轴承由于陶瓷材料的质量轻,热膨胀系散小,耐高温,所以具有离心小、动摩擦力小、预紧力稳定、弹性变形小、刚度高的特点。但由于成本较高,在数控机床上还未普及使用。
  
  立式加工中心主轴支承根据主轴部件的转速、承载能力及回转精度等要求的不同而采用不同种类的轴承。机床主轴轴承发展,经历了滚、陶、气浮、磁浮等阶段。滚动轴承发展到陶瓷轴承,即钢球改为陶瓷球,滚道加TiN或CrNi金属。由于陶瓷球具有高刚度、高硬度、低密度以及低热胀和低导热系数等特点,同时所用油脂为一次性,终身润滑,大大地提高了滚动轴承的性能,所以被广泛采用。
  
  目前,一般中小规格的数控机床(如车床、铣床、钻镗床、加工中心、磨床等)的主轴部件多采用成组高精度滚动轴承重型数控机床采用液体静压轴承,高精度数控机床(如坐标磨床)采用气体静压轴承,转速达2~10×104r/min的主轴则可采用磁力轴承或氮化硅材料的陶瓷滚珠轴承。数控机床的转速高,为减少主轴的发热,必须改善轴承的润滑方式。在数控机床上的润滑一般采用高级油脂封入方式润滑,每加一次油脂可使用10~7年。
  
  二、立式加工中心主轴轴承的配置
  
  根据主轴部件的工作精度、刚度、温升和结构的复杂程度,合理配置轴承,可以提高主传动系统的精度。采用滚动轴承支承,有许多不同的配置形式,艾格玛机电目前数控机床主轴轴承的配置主要有以下几种形式:
  
  1、前支承采用双列短圆柱滚子轴承和60º角接触球轴承组合,承受径向载荷和轴向载荷,后支承采用成对角接触球轴承,该配置可满足强力切削的要求,普遍应用于各类数控机机床。
  
  2、前轴承采用角接触球轴承,由3~2个轴承组成一套,背靠背安装,承受径向载荷和轴向载荷,后支承采用双列短圆柱滚子轴承,这种配置适用于高速、重载的主轴部件。
  
  3、前后支承均采用成对角接触球轴承,以承受径向载荷和轴向载荷,角接触球轴承具有较好的高速性能,主轴最高转速可达min/4000r,但这种轴承的承载能力小,因而这种配置适用于高速、轻载和精密的数控机床主轴。
  
  4、前支撑采用双列圆锥滚子轴承,承受径向载荷和轴向载荷,后支承采用单列圆锥滚子轴承,这种配置径向和轴向的刚度高,可承受重载荷,尤其能承受较强的动载荷,安装与调整性能好,但主轴转速和精度的提高受到限制,因此适用于中等精度,低速与重载荷的数控机床主轴。 

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