機(jī)床軸承該如何選擇，有哪些選型
機(jī)床軸承該如何選擇，有哪些選型
- 2020/12/4 14:06:37
軸承可以作為中國機(jī)床主軸和轉(zhuǎn)臺(tái)的核心部件，對(duì)機(jī)床的運(yùn)行過程中表現(xiàn)起到了一個(gè)舉足輕重的作用。本文研究主要通過闡述主軸軸承的選型以及轉(zhuǎn)臺(tái)軸承的選型。
主軸可以作為中國機(jī)床的關(guān)鍵核心部件，性能會(huì)直接影響到機(jī)床的旋轉(zhuǎn)精度、轉(zhuǎn)速、剛性、溫升及噪聲等參數(shù)，進(jìn)而產(chǎn)生影響進(jìn)行工件的加工產(chǎn)品質(zhì)量。為了能夠保持一個(gè)優(yōu)秀的機(jī)床加工技術(shù)能力，必須配用高性能的軸承。
1.主軸軸承的選型
機(jī)床主軸上使用的軸承精度應(yīng)為ISOP5或以上（P5或P4為ISO的精度等級(jí)，通常由低到高（P0，P6，P5，P4，P2）；而對(duì)于數(shù)控機(jī)床，加工中心等高速高精度機(jī)床的主軸支撐，則需要選用ISOP4或以上的精度。 主軸軸承包括角接觸球軸承，圓錐滾子軸承，圓柱滾子軸承。
1.1精密角接觸使用球軸承
精密角接觸球軸承應(yīng)用廣泛，角接觸球軸承滾動(dòng)體是球體，因?yàn)樗屈c(diǎn)接觸（不同于線接觸滾子軸承） ，因此，它可以提供更高的轉(zhuǎn)速，更低的熱值和更高的旋轉(zhuǎn)精度。在一些超高速主軸應(yīng)用中，也會(huì)使用陶瓷球（一般為 si3n4或 al203）混合軸承。
傳統(tǒng)的全淬透鋼球相比，陶瓷球材料進(jìn)行自身的特點(diǎn)可以賦予了陶瓷球軸承工作具有高剛度、高轉(zhuǎn)速、耐高溫、壽命長的特點(diǎn)，從而能夠滿足企業(yè)高端市場(chǎng)客戶對(duì)機(jī)床軸承公司產(chǎn)品的需求。
1.2精密圓柱滾子軸承
在機(jī)床進(jìn)行主軸的應(yīng)用中，雙列精密圓柱滾子通過軸承也會(huì)被使用到，通常與精密角接觸球軸承或推力以及軸承產(chǎn)品組合技術(shù)應(yīng)用。此類研究軸承能承受能力較大的徑向工作載荷并允許有較高的轉(zhuǎn)速。
金屬加工直列軸承的兩列滾子呈交叉排列，振動(dòng)頻率遠(yuǎn)高于單列軸承，振幅降低60-70％ 。
此類研究軸承企業(yè)通常有兩種不同形式：NN30、NN30K兩個(gè)產(chǎn)品系列以及軸承通過內(nèi)圈帶擋邊，外圈可分離；NNU49、NNU49K兩個(gè)問題系列進(jìn)行軸承外圈帶擋邊，內(nèi)圈可分離，其中NN30K和NNU49K系列一個(gè)內(nèi)圈為錐孔（錐度1：12），與主軸的錐形軸頸之間配合，軸向方向移動(dòng)內(nèi)圈，可使內(nèi)圈脹大，這樣中國軸承工作游隙范圍內(nèi)可以被減小學(xué)生甚至產(chǎn)生預(yù)緊軸承（負(fù)游隙狀態(tài)）。
圓柱孔軸承企業(yè)通常可以采用熱裝，利用過盈配合進(jìn)行減小軸承游隙，或者通過預(yù)緊軸承。對(duì)內(nèi)圈可分離的NNU49系列以及軸承，一般在內(nèi)圈裝上主軸后再對(duì)滾道精加工，以提高發(fā)展主軸方向旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)精度。
1.3精密計(jì)算圓錐滾子通過軸承
在一些對(duì)速度有一定要求的重型機(jī)床中，如鍛件磨削、油管線機(jī)、重型車床和銑床，選擇精密圓錐滾子軸承是一種理想的方案。
由于學(xué)習(xí)圓錐滾子軸承的滾子是線接觸的設(shè)計(jì)，因此它能為主軸可以提供一個(gè)很高的剛性和承載；另外，圓錐滾子軸承是一種純滾動(dòng)的軸承進(jìn)行設(shè)計(jì)，它能不能很好地降低中國軸承企業(yè)運(yùn)轉(zhuǎn)扭矩和發(fā)熱，從而有效確保主軸的轉(zhuǎn)速和精度。由于研究圓錐滾子軸承系統(tǒng)能夠在安裝施工過程中需要調(diào)節(jié)軸向預(yù)載（游隙），這能讓學(xué)生客戶在軸承的整個(gè)社會(huì)使用周期中我們更好地優(yōu)化軸承游隙調(diào)節(jié)。
2.轉(zhuǎn)臺(tái)軸承的選型
數(shù)控機(jī)床機(jī)床常用的回轉(zhuǎn)工作臺(tái)有分度盤和數(shù)控機(jī)床回轉(zhuǎn)工作臺(tái)。
數(shù)控回轉(zhuǎn)工作臺(tái)可用來進(jìn)行實(shí)現(xiàn)圓周進(jìn)給運(yùn)動(dòng)，除此之外，還可以通過完成分度運(yùn)動(dòng)。而分度工作臺(tái)的功用只是將工件轉(zhuǎn)位換面，和自動(dòng)換刀裝置配合我們使用，實(shí)現(xiàn)工件一次設(shè)備安裝能完成以下幾個(gè)方面面的發(fā)展多種不同工序，因此，大大提高了管理工作學(xué)習(xí)效率。
回轉(zhuǎn)工作臺(tái)廣泛應(yīng)用于各種數(shù)控銑床、鏜床、各種端銑機(jī)床。 除了要求回轉(zhuǎn)工作臺(tái)能夠很好地承受工件的重量外，還需要保證在載荷作用下的回轉(zhuǎn)精度。 轉(zhuǎn)盤軸承作為轉(zhuǎn)盤的核心部件，不僅要有較高的承載能力，而且要有較高的回轉(zhuǎn)精度，較高的抗傾覆能力和較高的轉(zhuǎn)速能力。
2.1推力球軸承
推力球軸承能承受能力一定的軸向力，所以該軸承系統(tǒng)主要可以用于企業(yè)承受工件的重量；而圓柱滾子軸承公司主要包括用于徑向的定位和承受外部的徑向力（例如切削力、銑削力等）。該類產(chǎn)品設(shè)計(jì)技術(shù)應(yīng)用到了廣泛，并且管理成本也相對(duì)來說比較低廉。由于推力球是一種點(diǎn)接觸的軸承，所以它的軸向承載力研究相對(duì)發(fā)展比較分析有限，主要方法用于小型或中型的機(jī)床回轉(zhuǎn)工作臺(tái)。此外推力球的潤滑也比較經(jīng)濟(jì)困難。
2.2靜壓軸承+精密計(jì)算圓柱滾子通過軸承
靜壓軸承是一種靠外部市場(chǎng)供給系統(tǒng)壓力油，在軸承內(nèi)建立靜壓承載油膜以實(shí)現(xiàn)進(jìn)行潤滑的滑動(dòng)軸承。靜壓軸承從起動(dòng)到企業(yè)停止發(fā)展始終在潤滑下工作，所以我們沒有出現(xiàn)磨損，使用具有壽命長，起動(dòng)控制功率??；此外，這種通過軸承同時(shí)還具有旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)精度高，油膜剛度大，能抑制油膜振蕩等優(yōu)點(diǎn)。
精密圓柱滾子軸承發(fā)展具有一個(gè)很好的徑向承載力，并且企業(yè)由于采用了精密級(jí)的軸承，回轉(zhuǎn)工作臺(tái)的回轉(zhuǎn)精度也能得到有效保證。使用該類產(chǎn)品設(shè)計(jì)的回轉(zhuǎn)工作臺(tái)能承受能力很高的軸向力，有些工件的重量超過200t以上，轉(zhuǎn)臺(tái)直徑超過10m。但是因?yàn)樵擃悊栴}設(shè)計(jì)方面也有存在一些研究不足之處，由于靜壓軸承公司必須進(jìn)行附帶一套專用的供油系統(tǒng)來供給壓力油，維護(hù)國家比較分析復(fù)雜，而且生產(chǎn)成本也比較高。
2.3交叉滾子軸承
交叉滾子軸承在轉(zhuǎn)臺(tái)上的應(yīng)用進(jìn)行比較研究普遍。
十字滾子軸承的特點(diǎn)是兩個(gè)滾道和兩排交叉排列的滾子在軸承中。 與傳統(tǒng)的推力軸承的徑向定心軸承組合相比，十字滾子軸承結(jié)構(gòu)緊湊，體積小，簡(jiǎn)化了工作臺(tái)的設(shè)計(jì)，從而降低了轉(zhuǎn)盤的成本。 由于優(yōu)化的預(yù)緊力，使軸承具有較高的剛度，因此也保證了轉(zhuǎn)臺(tái)的剛度和精度。
在交叉滾子軸承中，又分成以下兩種不同類型：第一種是圓柱進(jìn)行交叉滾子軸承，第二種是圓錐交叉滾子軸承。通常，圓柱之間交叉滾子軸承性能價(jià)格比圓錐交叉滾子軸承低，適用于工作轉(zhuǎn)速發(fā)展相對(duì)來說較低的轉(zhuǎn)臺(tái)系統(tǒng)應(yīng)用中；而圓錐交叉滾子軸承采用了一個(gè)圓錐滾子的純滾動(dòng)優(yōu)化設(shè)計(jì)，具有良好運(yùn)轉(zhuǎn)控制精度高，轉(zhuǎn)速能力強(qiáng)，減少了軸長度和加工企業(yè)成本等優(yōu)勢(shì)。交叉滾子軸承主要適用于處理各種數(shù)據(jù)類型的立式或臥式鏜床，以及立磨、立車和大型電子齒輪銑床等應(yīng)用。
綜上所述，為了能夠選擇合適的軸承尺寸和型號(hào)，需要考慮運(yùn)行速度，潤滑，安裝類型，主軸剛度，精度等各種工況。 就軸承本身而言，只有充分了解其設(shè)計(jì)特點(diǎn)和優(yōu)缺點(diǎn)，才能充分發(fā)揮軸承的性能。 軸承作為機(jī)床主軸和轉(zhuǎn)臺(tái)的核心部件，在機(jī)床的運(yùn)行中起著重要的作用。