数控机床主轴设计中轴承有哪些选用技巧?
机床主轴常用轴承有五大类:深沟球轴承,角接触球轴承,双向推力角接触球轴承,双列圆柱滚子轴承,圆锥滚子轴承。1、深沟球轴承该类轴承一般只用来承受径向载荷,由于游隙不可调,所以常用于精度要求不高、不需预紧的场合,如普通钻床主轴等。2、角接触球轴承这类轴承可同时承受径向和轴向载荷,由于在承受径向载荷时将引起内部轴向力,因此应对成安装使用,其配置方式有“背对背”、“面对面”、“串联”和“多联”等,并通过预紧可以提高主轴的刚度。这类轴承的接触角有15°、25°、40°三种,其中接触角为15°的B7000CY型高精度角接触球轴承是专门为高速磨床主轴设计的专用轴承,该轴承除内部结构设计改变外,套圈和滚动体均选用高质量的电渣轴承钢制造。保持架材料为酚醛层压布管,公差等级有5、4和2级。因此,这类轴承具有高的旋转精度和极限转速,摩擦小,温升低。3、双向推力角接触球轴承通常选用230000型双向推力角接触球轴承,接触角为60°,由一个带润滑油孔的座圈、两个轴圈、一个隔圈和两组钢球与保持架组件构成。选择合适的隔圈高度可以使轴承装配后具有所需的预载荷。该类轴承可承受双向轴向载荷,具有良好的刚性,正常润滑时温升低,转速高,并且易于装拆,作为一种新结构,目前多用于磨床、车床、镗床、铣床、钻床等主轴上,使用中常与双列圆柱滚子轴承组配。4、双列圆柱滚子轴承这类轴承能承受较大的径向载荷并允许有较高的转速。轴承中的两列滚子以交叉方式排列,旋转时波动频率可比单列轴承提高一倍,振幅降低70%。常用的此类轴承有两种形式:NN30/W33、NN30K/W33两个系列轴承内圈带挡边,外圈可分离;NNU49/W33、NNU49K/W33两个系列轴承外圈带挡边,内圈可分离,其中NN30K/W33和NNU49K/W33系列内圈为锥孔(锥度1:12),与主轴的锥形轴颈相配合,轴向移动内圈,可使内圈胀大,以减小轴承游隙甚至预紧轴承。圆柱孔轴承通常采用热装,利用过盈配合减小轴承游隙,或者达到预紧的目的。对内圈可分离的NNU49系列轴承,一般在内圈装上主轴后再作滚道的精加工,以获得高的主轴旋转精度。5、圆锥滚子轴承可同时承受径向和轴向载荷,双列圆锥滚子轴承可承受双向轴向载荷。因圆锥滚子大端与内圈挡边之间滑动摩擦,其极限转速往往低于同尺寸的圆柱滚子轴承。空心圆锥滚子轴承可用油冷却滚子,使温升降低,从而提高了允许的转速。但这种轴承制造工艺复杂,对机床润滑系统的要求也较高,一般只用于有特殊要求的卧式主轴上。
大多采用角接触轴承组合设计,两个角接触球轴承背靠背组配。因为角接触轴承可以同时承受径向和一个方向的轴向载荷,允许的极限转速较高。
加工中心是从数控铣床发展而来的。与数控铣床的最大区别在于加工中心具有自动交换加工刀具的能力,通过在刀库上安装不同用途的刀具,可在一次装夹中通过自动换刀装置改变主轴上的加工刀具,实现多种加工功能。
数控车床进给加工路线指车刀从对刀点(或机床固定原点)开始运动起,直至返回该点并结束加工程序所经过的路径,包括切削加工的路径及刀具切入、切出等非切削空行程路径。
精加工的进给路线基本上都是沿其零件轮廓顺序进行的,因此,确定进给路线的工作重点是确定粗加工及空行程的进给路线。
在数控车床加工中,加工路线的确定一般要遵循以下几方面原则。
①应能保证被加工工件的精度和表面粗糙度。
②使加工路线最短,减少空行程时间,提高加工效率。
③尽量简化数值计算的工作量,简化加工程序。
④对于某些重复使用的程序,应使用子程序。
1、主轴滚动轴承
(1)滚动轴承的类型
滚动轴承摩擦阻力小,可以预紧,润滑维护简单,能在一定的转速范围和载荷变动范围内稳定地工作。滚动轴承由专业化工厂生产,选购维修方便。但与滑动轴承相比,滚动轴承的噪声很大,滚动体数目有限,刚度是变化的,抗振性略差并且对转速有很大的限制。滚动轴承根据滚动体的结构分为球轴承、圆柱滚子轴承。陶瓷轴承是指轴承滚动体是用陶瓷材料制成的,而内外圈则仍用轴承钢制造。之所以选用滚动体,主要是因为它具有以下特性:一是重量轻,二是热膨胀系数小,三是弹性模量大。所以它具有离心力小,动摩擦力小,预紧力稳定,弹性变形小,刚度高的特点。
(2)主轴轴承的合理布置
1)主轴轴承的选择和配置形式
机床主轴有前、后2个支承和前、中、后3个支承两种,以前者较为多见。两支承主轴轴承的配置形式,包括主轴轴承的选型,组合以及布置,主要根据对所涉及主轴组件在转速、承载能力、刚度以及精度等方面的要求。
在确定两支承主轴轴承配置形式时应遵循以下一般原则:
①适应刚度和承载能力的要求:主轴轴承配置形式的选择首先应满足所要求的刚度和承载能力。
②适应转速要求:不同型号、规格和精度等级的轴承所允许的最高转速是不同的。在相同条件下,点接触的比线接触的高;圆柱滚子比圆锥滚子高。
③适应精度的要求:主轴组件承受轴向力的推力轴承配置形式直接影响主轴的轴向位置精度。
2)三支承主轴组件
某些机床由于结构设计上的原因,导致主轴箱长度较长,其主轴两个支承之间的支承跨距远大于最佳跨距,此时,应考虑增设中间支承来提高主轴组件的刚度和抗振性。
3)主轴滚动轴承的应用设计
①主轴滚动轴承的刚度和承载能力
滚动轴承的刚度主要取决于滚动体与滚道之间的接触刚度。运动轴承的刚度与轴承类型、载荷和预紧情况有关,且随着载荷的增大呈非线性特性。
②主轴轴承的润滑
润滑对主轴组件的工作性能与轴承的寿命有很大的影响。润滑不合理可能引发热量增加,降低主轴工作精度,并加速轴承磨损。用于滚动轴承的润滑剂可分为两大类,即油脂润滑剂和液体润滑剂。
③主轴滚动轴承的密封
滚动轴承密封装置的作用在与防止冷却液、切屑、灰尘、杂物等进入轴承,并使润滑剂无泄漏地保持在轴承内,从而充分发挥轴承的性能,确保轴承的使用寿命。对主轴组件密封装置的要求是:适宜主轴的转速、适应工作环境、结构紧密。主轴轴承的密封分接触式和非接触式。前者又可分为径向密封圈密封盒毛毡圈密封,一般适用于低速主轴。非接触式密封可分为间隙式密封、曲路式密封盒垫圈式密封,为保证密封作用,旋转部分与固定部分的径向间隙应小于0.2-0.3mm,在密封处应有回油控,以防漏油。
2、主轴滑动轴承
滑动轴承因具有良好的抗振性、旋转精度高、运动平稳等特点,应用于高速或低速的精密、高精度数控机床。
主轴滑动轴承按产生油膜的方式,可以分为动压轴承和静压轴承两大类。按照流体介质不同可分为液体滑动轴承和气动滑动轴承。
(1)液体动压轴承
动压轴承时靠主轴以一定转速旋转时带着润滑油从间隙大处向间隙小处流动,形成压力油膜而将主轴浮起,并制成载荷。
(2)液体静压轴承
液体静压轴承由一套专用供油系统、节流器和轴承三部分组成。静压轴承与动压轴承相比有如下有点:承载能力高、旋转精度高、油膜有均化误差的作用、可提高加工精度,抗振性好,运转平稳,既能在极低速下工作,也能在极高速下工作,摩擦小,轴承寿命长。
静压轴承主要的缺点是需要一套专用供油设备,轴承制造工艺复杂、成本高。
(3)用空气作为介质的静压轴承称为气体静压轴承,也称为气浮轴承或空气轴承,其工作原理与液体静压轴相同。由于空气的黏度比液体小得多,摩擦小,功率损耗小,能在极高转速或极低温度下工作,振动、噪声特别小,旋转精度高,寿命长,基本上不需要维护,用于高速、超高速、高精度数控机床主轴组件中。
(4)磁力轴承是一种新型的高性能轴承,具有各种传统轴承无法相比的特殊性能。磁力轴承不予轴颈表面接触,不存在机械摩擦和磨损,不需要润滑和密封,温升低,热变形小,转速高,寿命长,能耗低;磁力轴承基本电磁反馈控制系统保证主轴的旋转精度,刚度和阻力可调控,可消除转子质量部平衡,回转特性可由传感器和控制系统获得,便于状态监控和诊断。磁力轴承主要用在加工中心的主轴组件中。
在数控机床编程中轴停止指令是什么
主轴停止转动代码M05 主轴正转M03 主轴反转M04
主轴都有哪些主要的尺寸引数?
主轴后端支承轴颈的直径一般为前支承轴颈的0.7—0.8倍,实际尺寸要到主轴元件设计时确定。前、后轴颈的差值越小则主轴的刚度越高,工艺效能也越好。 ②主轴内孔直径:主轴内孔是用来通过棒料及刀具夹紧装置,也可用于通过气动、液压卡盘的联结件。主轴内孔直径越大,可通过棒料的直径就越大,机床的使用范围就越宽,同时...
简述数控机床主轴电机上安装旋转编码器的目的
目的主要有三个 1)检测主轴转速 2)加工螺纹 3)控制准停 主轴编码器采用与主轴同步的光电脉冲发生器,通过中间轴上的齿轮1:1地同步传动。数控车床主轴的转动与进给运动之间,没有机械方面的直接联系,为了加工螺纹,就要求给定进给伺服电动机的脉冲数与主轴的转速应有相对应的关系,主轴脉冲发生器起到...
这是什么轴承
这是一款德国INA 轴承 NKXR 表示的是滚针\/推力圆柱滚子轴承NKXR的组合轴承 组合轴承是一套轴承内同时由上述两种以上轴承结构形式组合而成的滚动轴承,组合轴承是径向截面高度最小的定位或单向定位轴承,其使用于传动工程和工具机上如:钻床主轴、定心中轴、钻套、蜗杆、数控机床、板牙头主轴的轴承及类似的...
数控车床车削时振动怎么办,求高手解答
1)查找车床振动振源的框图,见图4。图4 查找车床振动振源的框图 2)车床主轴箱内振源分析 一方面主轴箱中齿轮、轴承等零部件设计、制造及装配过程中存在某些不足之处,另一方面长期工作过程中使得某些零件失效,导致主轴箱在工作过程中产生了振动。齿轮在啮合时引起冲击产生频率为啮合频率的振动,主轴安装...
更换轴承时应遵守哪些原则?
拆下振动电机两端的防护罩(立式振动电机无防护罩),记录偏心块工作时的激振力百分值,以便在安装时恢复原工作状态;将两轴端的轴用挡圈去掉;旋松外偏心块紧固螺栓,卸下外偏心块,有轴键者卸下轴键。旋松内偏心块紧固螺栓,卸下内偏心块;卸下轴承座压紧螺栓,用合适的螺栓拧入轴承座拆卸螺孔,...
什么叫主轴编码器
主轴编码器应用于在数控车床车螺纹时,是利用其同步脉冲作为车刀进刀点和退刀点的控制信号,从而保证车削螺纹不会乱扣。它主要用于测量主轴的旋转速度,安装在主轴上来对元件进行检测。
数控车床 车圆的时候经常椭圆
看看主轴是不是没夹紧,OK的话,转速多少开始车12.2的时候,把转速将下来。你可以这样试试,先车前面12.2的位置,车好了之后再扒外圆。干铝活最好精加工上宝石刀片,精加工留0.1单边,尺寸嗷嗷棒。不知道对不对,你可以试试,我干了8年机加工,嘿嘿。
数控车床 车圆的时候经常椭圆
第一,检查机床主轴是否存在旋转间隙。第二,有可能是加工时切削速度过高导致旋转时有离心而产生椭圆。第三,检查是不是粗加工留的余量小导致精加工没有加工到产生椭圆。关于刀具磨损过快,要根据零件的材质来确定合理的切削速度。
车床夹具设计应注意哪些问题
连接轴或连接盘(过渡盘)的回转轴线与车床主轴的轴线应具有尽可能高的同轴度。对于外轮廓尺寸较小的夹具,可采用莫氏锥柄与机床主轴锥孔配合链接;对于外轮廓尺寸较大的夹具,可通过特别设计的过渡盘与机床主轴轴颈配合连接。无论哪一种连接方式都要注意连接牢固,不能产生松动情况。特别要考虑当主轴高速...
姜欣膦甲: 机床主轴是整个机床的心脏,是实现工件加工精度,直接影响机床性能的关键部位.当今高速、高效的生产方式对主轴的速度、精度、负载能力和运行噪音提出了更高的要求,因此主轴的设计制造者面对巨大的挑战,而主轴轴承正确的选型分析...
清河区17173988263: 车床主轴轴承怎么选择 - ?
姜欣膦甲: 车床主轴选钛浩,因为专业,所以卓越.车床主轴指的是机床上带动工件或刀具旋转的轴.通常由主轴、轴承和传动件(齿轮或带轮)等组成主轴部件.在机器中主要用来支撑传动零件如齿轮、带轮,传递运动及扭矩,如机床主轴;有的用来装...
清河区17173988263: 主轴轴承怎么选择才好 - ?
姜欣膦甲: 机床主轴常用轴承有五大类:深沟球轴承,角接触球轴承,双向推力角接触球轴承,双列圆柱滚子轴承,圆锥滚子轴承.1、深沟球轴承 该类轴承一般只用来承受径向载荷,由于游隙不可调,所以常用于精度要求不高、不需预紧的场合,如普通...
清河区17173988263: 如何更好选择主轴轴承的类型 - ?
姜欣膦甲: 一般来说,选择轴承的步骤可能概括为: 1. 根据轴承工作条件(包括载荷方向及载荷类型、转速、润滑方式、同轴度要求、定位或非定位、安装和维修环境、环境温度等),选择轴承基本类型、公差等级和游隙; 2. 根据轴承的工作条件和受力...
清河区17173988263: 主轴轴承怎么选择? - ?
姜欣膦甲: 轴承是主轴部件中的重要组成部分,的类型、结构、配置、精度、安装、调整以及润滑等特征都直接影响到主轴部件的工作性能.应根据主轴部件在旋转精度、刚度、承载能力以及转速等方面的要求来选择轴承的类型、组合以及配置形式.同时还应考虑轴承的供应情况、经济性等因素.主轴轴承可分为滚动轴承和滑动轴承两大类.在一般情况下,主轴应尽量采用滚动轴承,特别是立式主轴,用滚动轴承可以采用脂润滑以避免漏油.只有在要求加工表面粗糙数值较小,主轴又是水平布置时采用滑动轴承.主轴部件的抗振性主要决定于前轴承,因此,也有的主轴前支承用滑动轴承,后支承和推力轴承用滚动轴承.
清河区17173988263: 机床主轴在选择滚动轴承有什么基本要求?? - ?
姜欣膦甲: 机床主轴对滚动轴承的基本要求如下: 1.转速与温升 随着科学技术的发展,机床主轴转速越来越高,变速范围越来越大,因此,对轴承高速运转稳定性的要求也越来越高.机床主轴轴承温升是限制轴承转速的重要因素.通常情况下,正确选择...
清河区17173988263: 你好,关与数控车床主轴轴承的选择 - ?
姜欣膦甲: 要综合来说的话,哪个都好,哪个都不好. 因为个有个的优点,具体要视工作情况而定. 角接触轴承,径向轴向都能承爱一定的压力, 深沟球轴承,承爱径向轴要比角接触轴承力要大. 但是承爱的轴向力要比角接触的要小. 如果你的产品是要经常打孔的话. 轴承就比较容量坏掉. 如果你的产品只是径向加工受力的话, 轴承使的的寿命要比角接触轴承耐用.
清河区17173988263: 机床轴承主要需要哪类轴承,都是用到什么部位上的 - ?
姜欣膦甲: 一般在设计时,机床上的主轴部位用到进口轴承比较多,因为机床对于主轴的要求一般有,转速高,刚性好,回转精度高等等,因此主轴前后用进口轴承的比较多
清河区17173988263: 主轴箱轴承选用原则 - ?
姜欣膦甲: 轴承的选用原则,径向力,轴向力,转速.
清河区17173988263: 精密机床用什么样的轴承了?怎么安装使用了? - ?
姜欣膦甲: 机床主轴轴承旋转灵活性要求很高,最好选用球轴承. 如果受双向轴向力的话,建议选用230000型双向推力角接触球轴承,接触角为60°,由一个带润滑油孔的座圈、两个轴圈、一个隔圈和两组钢球与保持架组件构成; 该类轴承可承受双向轴向载荷,具有良好的刚性,正常润滑时温升低,转速高,并且易于装拆,作为一种新结构,目前多用于磨床、车床、镗床、铣床、钻床等主轴上; 如果轴向力比较大的话还可以配套使用一个双列圆柱轴承.