1.概述:高速加工技術受到越來越多的關注。
它不僅實現(xiàn)了更高的生產(chǎn)率,而且實現(xiàn)了高加工質(zhì)量和降低生產(chǎn)成本,因此被認為是21世紀最有希望的未來。
先進的制造技術之一。
在先進的工業(yè)國家,這項技術已廣泛應用于航空航天,航空航天和模具行業(yè)。
在過去的五年中,中國的技術也取得了很大的進步。
它是高速切削的先決條件,機床的速度是當前機床的發(fā)展趨勢。
高速機床和虛擬軸機床是機床的重大突破。
無論是通用數(shù)控機床還是虛擬軸機床,實現(xiàn)高速的關鍵部件仍然是主軸單元。
主軸轉(zhuǎn)速通常由dn值測量(dn值是主軸軸承的平均直徑(mm)與主軸的極限轉(zhuǎn)速(r / min)的乘積)。
高速主軸通常是dn值為1.0×106或更高的主軸。
采用軸承技術,主軸轉(zhuǎn)速逐年提高。
根據(jù)數(shù)據(jù),在20世紀80年代,主軸軸承在潤滑脂狀態(tài)下的dn值最多只能達到0.5×106,但是當油氣潤滑裝置開發(fā)出來時,dn值迅速增加到1.0×106 ,使用角接觸陶瓷球軸承。
之后,主軸軸承的dn值進一步增加到2.0×106。
在20世紀90年代,新的運行方式 - 噴射和滑動,用于使主軸的dn值達到3.0×106。
對于速度超過10000r / min的主軸單元,不再適合通過皮帶或聯(lián)軸器。
更合理的方法是使用內(nèi)置電機直接驅(qū)動,即電機轉(zhuǎn)子直接安裝在主軸上,定子安裝在主軸套上。
在汽缸中,它是所謂的電主軸的形式。
電主軸結構緊湊,平衡方便,傳動率高等優(yōu)點,是高速主軸的理想結構。
除了軸承及其滑動技術的巨大影響外,電主軸的性能還受到許多因素的影響,包括軸承預緊力的控制,內(nèi)置電機的加熱和冷卻,動態(tài)平衡主軸和軸上零件的連接。
等待。
另外,主軸軸端的設計也是高速電主軸不容忽視的問題。
2.電主軸軸承的選擇和預緊技術:高速主軸單元中使用的軸承主要包括角接觸球軸承,磁懸浮軸承,水基動靜壓軸承和氣動靜壓軸承。
由于價格昂貴,控制系統(tǒng)復雜,加熱問題難以解決,磁懸浮軸承不能在高速主軸單元上普及。
水基靜壓軸承是中國最受歡迎的研究課題之一。
它使用熱容量大,軸承溫度上升小的水。
它部分地解決了普通動壓和靜壓軸承嚴重加熱的問題。
它主要用于低速重載場合。
空氣動力學靜壓軸承具有低徑向剛度和沖擊,但具有高速性能,通常用于超高速,輕載和精密主軸。
角接觸球軸承dn值應用在2.0×106或更低的高速主軸單元中。
無論速度限制,承載能力,剛度,精度等,都能很好地滿足要求,標準化,價格低廉。
目前90%主軸組件使用這種類型的軸承。
這種類型的軸承也可用于提高性能。