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分類(lèi):相關(guān)知識 發(fā)布:華安通用主軸 閱讀:2244 發(fā)表時(shí)間:2022-06-23
常用的數控車(chē)床機械主軸單元通常按照其機床的加工性能,對主軸的結構有不同的要求,通常會(huì )按照機床的剛度指標分成三大類(lèi)。
一、高速輕載型
該主軸的配置是以車(chē)削有色金屬為主或輕切的機床上,軸承結構為前三后二的角接觸軸承組合結構,由于具有很強的高速性,配合CBN或其它硬質(zhì)合金刀具,可以獲得較高的工件粗糙度及真圓度。這個(gè)類(lèi)型的主軸在華南地區的機床制造領(lǐng)域是非常普遍的,幾乎配置了98%以上的數控車(chē)床。HEAVY CUT公司批量制造的該款主軸其內部結構如圖1所示。
為了滿(mǎn)足主軸的高速性,在這款主軸的軸承結構中,其預緊載荷大部分采取輕預緊或特輕預緊的方式對軸承進(jìn)行配對。值得提出的是,國產(chǎn)軸承的配對預緊標準相對進(jìn)口品牌產(chǎn)品而言,其預緊量高出進(jìn)口產(chǎn)品的幾倍、十倍、甚至幾十倍,這與一個(gè)行業(yè)執行標準有關(guān),也是我國高速軸承在主軸行業(yè)的應用表現不及進(jìn)口產(chǎn)品的主要原因。當然,從角度來(lái)講,國產(chǎn)軸承的配對后相對軸向剛度優(yōu)于進(jìn)口軸承,但在高速特性應用方面卻損失了市場(chǎng)。
通常在軸承的接觸角度選擇上,可以適當的通過(guò)加大接觸角而增加主軸承的軸向剛度系數。目前常用的接觸角度為15°、25°及進(jìn)口產(chǎn)品的18°角。接觸角度值越大,其軸向剛度值越大。相反,接觸角越大,其高速性指標越低,其額定載荷指標也越低。
標準型的角接觸球軸承,在實(shí)際運用中,按軸承的內徑計算已經(jīng)達到了20~25m/s的工作線(xiàn)數度。HEAVY CUT公司技術(shù)部門(mén)做過(guò)一項實(shí)驗,在預載力同等的條件下,國產(chǎn)軸承也能夠勝任這項工作指標。同一規格的產(chǎn)品,鋼球直徑越小,其速度指標也越高。
二、中高速重載型
重載系列的車(chē)床主軸單元,在我國及世界車(chē)床的發(fā)展史上也是剛興起不久的一種結構,主要從追求主軸的速度上作出的改進(jìn),將原來(lái)的平面軸承改成了一套角接觸軸承,從而提高了車(chē)床的轉速。其前后都采用了圓錐孔雙列短圓柱滾子軸承,中間配置一對角接觸球軸承。結構參見(jiàn)圖2。日本馬扎克通常都采用了這種結構,值得提出的是,角接觸軸承的角度在25度以上,以滿(mǎn)足徑向和軸向剛度的平衡。但是,圓錐孔雙列短圓柱滾子軸承的游隙調整比較困難,它直接影響主軸的回轉精度,在游隙控制在2~3微米時(shí),主軸可以獲得1微米以?xún)鹊幕剞D精度。目前為止我國還沒(méi)有專(zhuān)門(mén)用于檢測調整游隙用的專(zhuān)用包絡(luò )量具,這不能不說(shuō)是中國軸承行業(yè)的恥辱。除此之外,與軸承錐度的接觸面要求也非常高,對軸的中空比有限制等工藝上特殊要求,也阻礙著(zhù)這款主軸結構的發(fā)展。由于該款軸承特別適合于重切削高精度機床,所以日本及歐美也對中國的銷(xiāo)售加以限制,目前市面上能夠采購到的gao級別也只有FAG的SP級產(chǎn)品,進(jìn)口機床一般都是配置的P4級產(chǎn)品。而國產(chǎn)品由于沒(méi)有較好的檢測手段,精度等級與進(jìn)口品相比仍有很大的差距。
其實(shí),數控車(chē)床在軸承配置方面的結構還是這一種,它的高速性能在精度保證的前提下可以達到15~20m/s的線(xiàn)速度,對于車(chē)削獲得較高的粗糙度是完全滿(mǎn)足的,在重切削性能方面相對高速輕載型結構是無(wú)可比擬的。
如果是作為車(chē)銑復合中心機床的主軸,在低速插補銑削方面,這種結構顯得尤為重要,角接觸軸承在這個(gè)方面的優(yōu)勢及圓柱滾子軸承。
事實(shí)上,數控車(chē)床主軸結構一直都在沿用這種軸承配置方法,國內目前還沒(méi)有達到這個(gè)普及水平,其真正的原因還是受軸承產(chǎn)品的精度和測量工藝的量具以及加工裝配工藝的限制。相信在不久的將來(lái),我們會(huì )突破各種困難,將這種結構主軸的優(yōu)勢得以充分的發(fā)揮。HEAVY CUT公司在主軸入市的初期階段,主推的產(chǎn)品結構就屬于這一種,但由于軸承方面的穩定性尚未突破,目前并未投入大量的生產(chǎn)。在車(chē)銑復合機床方面,我們還是希望廣大用戶(hù)采用這種結構,不過(guò),要想實(shí)現主軸的高速性能,軸承還必需依賴(lài)進(jìn)口。
三、中低速重載型
在現在的數控車(chē)床中,由于特殊工況的原因,需要主軸在軸向和徑向方面都具有極高的剛度指標,同時(shí)也需要具備高速特征,以滿(mǎn)足實(shí)際加工工藝的需要。這些主要體現在立式數控車(chē)床、臥式數控旋壓車(chē)床等方面。早期的數控車(chē)床基本都是采用這種結構,前后的徑向支撐為圓錐孔雙列短圓柱滾子軸承,中間的軸向支撐采用雙向角接觸推力球軸承。如圖3所示。
隨著(zhù)刀具行業(yè)的迅猛發(fā)展,這款結構的主軸在高速特性方面不再具有任何優(yōu)勢,也就逐漸退出了主導市場(chǎng)。但我們不得不承認,這種重載型結構在特種需求場(chǎng)合仍然有自己的優(yōu)勢。四、三種不同主軸結構的數據比較
為了滿(mǎn)足不同機床特性的需求,HEAVYCUT公司對相同規格不同載荷結構的主軸作了系列化設計,只需要更換少數不同的軸承與零件,就能夠組裝出自己需求的主軸,以滿(mǎn)足客戶(hù)不同工況機型的需要。我們以常見(jiàn)的A2-4車(chē)床機械主軸單元為例,對其機械性能數據進(jìn)行比對,具體參見(jiàn)表1。
從表1中我們不難發(fā)現,徑向載荷與軸向剛度的綜合值越高,主軸的轉速性能就越低。同時(shí)提出的是,綜合值越高,軸承的成本也就越高。
營(yíng)銷(xiāo)熱線(xiàn)
15237231090
13673807007
15515179919
13673333729