超高速加工作为先进制造技术之一,近20年来在得到了迅猛发展,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。
常见的轴承锈蚀情况大家了解哪些呢?在我们使用的时候需要注意哪些事项呢?下面济南中镁带大家了解以下内容,希望可以帮助到大家:
1、部分企业在生产轴承的过程中没有严格按清洗防锈规程和油封防锈包装的要求对加工过程中的轴承零件和装配后的轴承成品进行防锈处理。如套圈在周转过程中周转时间太长,外圈外圆接触有腐蚀性的液体或气体等。
2、部分企业在生产中使用的防锈润滑油、清洗煤油等产品的质量达不到工艺技术规定的要求。
3、部分企业的环境条件较差,空气中有害物含量高,周转场地太小,难以进行有效的防锈处理。再加上天气炎热,生产工人违反防锈规程等现象也不乏存在。
4、一些企业的防锈纸、尼龙纸(袋)和塑料筒等轴承包装材料不符合滚动轴承油封防锈包装的要求也是造成锈蚀的因素之一。
5、部分企业轴承套圈的车削余量和磨削余量偏小,外圆上的氧化皮、脱碳层未能完全去除也是原因之一。
滚珠丝杆副是在丝杠与螺母间以钢球为滚动体的螺旋传动元件。它可将旋转运动转变为直线运动,或者将直线运动转变为旋转运动。因此滚珠丝杠副既是传动原件,也是直线运动与旋转运动相互转化元件。滚珠丝杠副的日常维护和保养方法有以下几点:
(1)轴向间隙的消除。滚珠丝杠副拆装后,为保证反向传动精度和轴向刚度,必须消除轴向间隙。双螺母滚珠丝杠副消除间隙的方法为,利用两个螺母的相对轴向位移,使两个滚珠螺母中的滚珠分别贴紧在螺纹滚道的两个相反的侧面上。用这种方法预紧消除轴向间隙时,应注意预紧力不宜过大,否则会使空载力矩增加,从而降低传动效率。
(2)滚珠丝杠副的润滑。可用润滑脂和润滑油润滑。润滑脂一般加在螺纹滚道和安装螺母的壳体空间内,而润滑油则经过壳体上的油孔注入螺母的空间内。应每半年对滚珠丝杠上的润滑脂更换一次,清洗丝杠上的旧润滑脂,涂上新的润滑脂。用润滑油润滑的滚珠丝杠副,可在每次机床工作前加油一次。
(3)滚珠丝杠副的防护。滚珠丝杠副应避免灰尘或切屑、闭,如采用螺旋弹簧钢带套管、伸缩套管或折叠式套管等。安装时将防护罩的一端连接在滚珠螺母的端面,另一端固定在滚珠丝杠的支承座上。
如果滚珠丝杠处于隐蔽的位置,则可采用密封圈防护,将密封圈装在螺母的两端。接触式密封圈防尘效果好,但因有接触压力,使摩擦力矩略有增加。非接触密封可避免摩擦力矩,但防尘效果稍差。
(4)定期检查支承轴承。应定期检查丝杠支承与床身的连接是否松动,支承轴承是否损坏。如有问题应及时紧固松动部位并更换支承轴承。