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【主軸軸承專家】主軸選用的基本要素

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文章出處:www.www.sdjatyqc.com/?liwen0112網(wǎng)責(zé)任編輯:作者:人氣:-發(fā)表時間:2016-06-08 16:00:00

  濟(jì)南市鴻慷機(jī)電設(shè)備有限公司位于交通便利的泉城濟(jì)南,是全球生產(chǎn)滾動軸承和直線運(yùn)動產(chǎn)品的領(lǐng)導(dǎo)企業(yè)---德國舍弗勒集團(tuán)在山東的授權(quán)代理商。公司專營舍弗勒集團(tuán)旗下兩大品牌INA軸承和FAG軸承,是一家順應(yīng)經(jīng)濟(jì)發(fā)展需要而誕生的專業(yè)化新型高端軸承公司。多年來一直從事軸承的銷售和售后技術(shù)支持,在機(jī)械行業(yè)技術(shù)方面有著非常豐富的經(jīng)驗(yàn),今天濟(jì)南鴻慷機(jī)電進(jìn)口軸承專家為大家介紹一下主軸選用的基本要素。

FAG|主軸軸承

 

  主軸選用基本要素

  一、主軸結(jié)構(gòu)形式和特性

  皮帶傳動主軸;直聯(lián)主軸;內(nèi)藏式主軸(電主軸)、雙接觸(配HSK、BBT、NBT刀柄)錐孔主軸;相同轉(zhuǎn)速的主軸,有許多不同的特性,要合理選擇,例:軸承大小,規(guī)格和軸承位置不同;主軸的剛性有不同的指標(biāo);主軸前端長度有不同的規(guī)格;有不同的附加功能(拉釘型式、主軸冷卻、中噴、氣幕保護(hù)、帶切削液噴頭、松刀反扣等);

 

  主軸特性相對比較表

 

主軸結(jié)構(gòu)形式

最高轉(zhuǎn)速

平穩(wěn)性

噪聲

剛性

溫升

所占空間

備注

皮帶傳動主軸

6000-12000rpm

較好

一般

功率受皮帶限制

直聯(lián)主軸

8000-18000rpm

 

內(nèi)藏式主軸

8000-35000rpm

最好

 

齒輪式主軸

8000rpm以上

一般

 

雙接觸主軸

由上述主軸結(jié)構(gòu)決定

最高

由上述主軸結(jié)構(gòu)決定

錐孔結(jié)構(gòu)不同

     

 

  二、主軸選用要素

  機(jī)床設(shè)計(jì)一般都以滿足機(jī)床最大切削力為第一要素,同時要考慮最高切削速度、最大切削扭距、主軸旋轉(zhuǎn)精度、機(jī)床結(jié)構(gòu)需求、加工材質(zhì)、切削條件等因素,選擇時要綜合考慮。

  如果主軸設(shè)計(jì)計(jì)算不熟練,可以從主軸樣本上的刀具拉緊力來粗略推算,保證主軸能承受最大切削力,一般刀具拉緊力大于主軸承受最大的軸向切削力二倍左右。

  加工時常用最高轉(zhuǎn)速不高于樣本上提供的最高轉(zhuǎn)速的80%。

  拉釘型式選用:鋼球拉緊裝置一般在轉(zhuǎn)速在6000轉(zhuǎn)以下的主軸選用,切削力不大的也可選用;高速主軸8000rpm以上的、強(qiáng)力切削的要選用四爪拉緊裝置。

  主軸冷卻選用:軸徑小于70mm、最高轉(zhuǎn)速8000rpm(不連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn))可以不選用,高精度加工中心機(jī)床必需選用。冷卻的選用定義應(yīng)建立于精度的考量,而盡量不要建立于損壞考量。

  中噴功能選用:加工鋁合金、鈦合金、不銹鋼材料的機(jī)床建議選用,加工小孔、深孔的機(jī)床要選用。

  氣幕保護(hù)功能選用:一般都應(yīng)選用,特別是加工石墨材料、塑料材料、鋁合金材料的機(jī)床應(yīng)選用,選用該功能的機(jī)床壓縮空氣必需干燥,否則會使主軸內(nèi)部生銹。

  松刀反扣功能選用:該功能能保護(hù)主軸軸承受松刀力的沖擊降低,延長軸承使用壽命。

  同樣錐孔規(guī)格的主軸,外徑大的主軸往往配置了大鋼珠或大陶珠的軸承,剛性高、切削平穩(wěn)、能承受大的切削力,一般在大功率、強(qiáng)力切削的機(jī)床上選用。

  選購主軸最好讓供應(yīng)商同時提供傳動另部件和基本安裝尺寸要求,實(shí)現(xiàn)成套供應(yīng),避免差錯。

  盡量選用本公司標(biāo)準(zhǔn)規(guī)格的主軸,售價(jià)相對低、交貨期短。

  三、選用與使用注意事項(xiàng)

  皮帶傳動式:皮帶傳動式無齒輪高速時振動及噪音問題,可使用在較高的轉(zhuǎn)速,但心軸受到側(cè)向力振動較大,在低速皮帶傳動效率差不多適合低速重切削,在高速時皮帶及空氣摩擦噪音相當(dāng)大,在dmn值超過1000000mm/rpm時應(yīng)改用其它傳動方式。

  內(nèi)藏式:在高速切削加工上應(yīng)用最廣,重量輕最適合高速移動,同時零件數(shù)少,動平衡校正及對心度容易,振動低。

  馬達(dá)直結(jié)式:為減少心軸受到側(cè)向力引起振動,馬達(dá)與主軸由聯(lián)軸器聯(lián)結(jié),轉(zhuǎn)速可較皮帶傳動式主軸高,重量重,體積大,但成本較內(nèi)式主軸便宜,轉(zhuǎn)速可到20000rpm。

  轉(zhuǎn)速:高速切削加工所需要的轉(zhuǎn)速主要依工件的材料、切削刀具的材料及切削刀具直徑等決定。以BT40規(guī)格的高速主軸轉(zhuǎn)速多在15000rpm以下,以10000rpm及12000rpm最多,以BT50規(guī)格的高速主軸轉(zhuǎn)速多在12000rpm以下,1000rpm最多。應(yīng)用在輕合金等材料的高速切削加工支主軸,主軸轉(zhuǎn)速多在20000rpm以上,刀柄規(guī)格常用HSK-A63,較大工件加工使用HSK-A100。

  馬力:在提高加工能率的目標(biāo)上,主軸的馬國是否足夠也是我們所關(guān)注的,在高速切削加工追求高切除率,高速主軸的馬力較傳統(tǒng)主軸高出許多,不過機(jī)器剛性也要能匹配,否則懂發(fā)揮部分馬力已機(jī)器結(jié)構(gòu)振動。在國內(nèi)工具機(jī)廠有部分機(jī)積直接換裝高速主軸,其主要目標(biāo)為提升切削速度加工輕合金或軟性材質(zhì),并非需要高切除率,可使用較小馬力。

  剛性:主軸剛性不足時將會影響到加工精度,但是剛性超過功能需求將會造成主軸軸承壽命降低。Dmn值較低時可使用定位置預(yù)壓,高速旋轉(zhuǎn)時因溫升使預(yù)壓加重,可采用軸承間隔環(huán)冷卻,對緩和預(yù)壓增加有不錯的效果。Dmn值較高時可使用定壓預(yù)壓,以確保預(yù)壓值。在dmn值較低時可使用油脂潤滑,其剛性值須比使用油氣潤滑低,避免因預(yù)壓過大時溫升高加速油脂劣化,而縮短主軸壽命。

  1.    

型式

錐度

特點(diǎn)

問題點(diǎn)

HSK

1/10

  1. 剛性高

  2. 高速旋轉(zhuǎn)刀刃位置精度確保

  3. 短刀把刀具交換時間短

  4. DIM標(biāo)準(zhǔn)

中空刀把造成刀具握持部分瑟出主軸

KM

1/10

  1. 剛性高

  2. 高速旋轉(zhuǎn)刀刃位置精度確保

  3. 高速旋轉(zhuǎn)時握持剛性高

  4. 短刀把刀具交換時間短

夾緊時易造成主軸錐面變形,影響主軸及軸承壽命降低

NC5

1/10

  1. 剛性高

  2. 高速旋轉(zhuǎn)刀刃位置精度確保

  3. 高速旋轉(zhuǎn)時握持剛性高

4.短刀把刀具交換時間短

在得到振動衰減效果時剛性會比HSK、KM差

BBT

7/24

  1. 較BT提高40%剛性

  2. 原有BT刀把可繼續(xù)使用

  3. 高速旋轉(zhuǎn)刀刃位置精度確保

高速運(yùn)轉(zhuǎn)時錐孔擴(kuò)張,呈現(xiàn)與刀把未接觸

NBT(AHO)

7/24

  1. 中空刀把重量輕更適合于高速旋轉(zhuǎn),高低速旋轉(zhuǎn)皆可雙面接觸

  2. 刀刃位置精度確保

刀把的制程復(fù)雜


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