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立式加工中心主轴轴承的类型与配置

2020-10-13

立式加工中心主轴轴承的类型与配置


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。

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**承,高精度数控机床(如坐标磨床)采用气体静**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。

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,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**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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