機床主軸是整個機床的心髒,是實現工件加工精度,直接影響機床性能的關鍵部位。培林當今高速、高效的生產方式對主軸的速度、精度、負載能力和運行噪音提出了更高的要求,因此主軸的設計制造者面對巨大的挑戰,而主軸軸承正確的選型分析可幫助主軸制造商應對上述挑戰。
一、標准系列的主軸軸承
此系列分為P4和P4S級,內外圈及滾動體一般采用52100全淬透鋼。與高速系列相比,標准系列的滾動體直徑較大、預緊力較高,適用於切削載荷大且系統動態剛性要求高的場合。
二、陶瓷球系列的主軸軸承
此系列滾動體為陶瓷材料。陶瓷的重量比鋼材輕60%,降低了滾動體離心力的作用,從而減少了打滑與自旋現象,與滾道之間的發熱量也相應減少,軸承壽命延長;同時陶瓷球熱膨脹系數低,高速運行溫度上升時,比標准系列的鋼球預緊力小,軸承發熱量小。經過比較,陶瓷球系列的轉速約為標准系列的1.5倍,理論運行壽命可高達35倍;當高轉速和高承載能力、高剛性同時需要被滿足時,應該考慮選用陶瓷球系列,並將加脂量控制在軸承內部自由空間的15%~20%。
三、高速系列的主軸軸承
高速系列通常應用於高轉速加工設備,例如高速加工中心、高速銑床,因其能夠滿足低發熱、低運行溫度及高剛性的使用要求。這一系列的主要優點是:第一,滾動體直徑減小且數目增多,精密設計的滾道外形,使滾動體與滾道的接觸區域減小,培林摩擦發熱減少;第二,高速運轉時小尺寸滾動體所受離心力減小,打滑與自旋現象減弱,接觸區域的發熱量減少;第三,內外圈均有高低擋肩,為潤滑劑提供了更加開放的通道,可以及時帶走運行中產生的熱量;第四,潤滑劑對滾動體的剪切影響變小,發熱量減少。當轉速要求更高時,還可以選擇極限轉速和動態剛性更高的Timken?陶瓷球高速系列,進一步減少運行中的發熱量,從而實現更低的運行溫度。
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