车床主轴轴承怎么选择
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;有的用来装夹工件,如心轴。除了刨床、拉床等主运动为直线运动的机床外,大多数机床都有主轴部件。主轴部件的运动精度和结构刚度是决定加工质量和切削效率的重要因素。衡量主轴部件性能的指标主要是旋转精度、刚度和速度适应性。①旋转精度:主轴旋转时在影响加工精度的方向上出现的径向和轴向跳动(见形位公差),主要决定于主轴和轴承的制造和装配质量。②动、静刚度:主要决定于主轴的弯曲刚度、轴承的刚度和阻尼。③速度适应性:允许的最高转速和转速范围,主要决定于轴承的结构和润滑,以及散热条件。
机床主轴常用那几种轴承?
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。
机床主轴轴承应该怎么选?
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。
如何更换车床主轴轴承
将主轴后端的锁紧螺母松开拆下,将齿轮的轴用挡圈拆出,将主轴前挡盖拆下,主轴从前端拆出,然后将所要更换的轴承拆下,再装上新轴承,按照拆下的顺序组装上,调整好主轴间隙即可。
机床主轴上一般使用哪类的轴承?
如果偏重高刚性低转速就用圆锥滚子轴承加角接触配对
如果偏重高转速,则深沟球加角接触配对
个人见解
如何调整车床主轴轴承间隙
车床主轴的装配特别要注意前轴承不能装错,轴承内环是有锥度的一定要和主轴的锥面配合好,其它的轴承也要注意,像止推轴承松环和紧环要装对,紧环要随周转,调整时要根据主轴的跳动对它的间隙调整,间隙过小主轴会发热的,但是热度不超60度就可以,过热要烧轴承的。调整是靠轴承后边的背帽松或紧来达到要求的,不同的主轴它的轴承用的是不一样的调整的方法也不一样的。
机床机械主轴怎么选择合适?
机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。主轴是机器中最常见的一种零件,主要由内外圆柱面螺纹花键和横向孔组成,主轴的作用是机床的执行件,它主要起支撑传动件和传动转矩的作用,在工作时由它带动工件直接参加表面成形运动,同时主轴还保证工件对机床其他部件有正确的相对位置。
机械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;有的用来装夹工件,如心轴。除了刨床、拉床等主运动为直线运动的机床外,大多数机床都有主轴部件。
机械主轴的特点就是三高一低(即:高速度、高精度、高效率、低噪音)。
1、高速度:机械主轴CNC雕铣机选用精密及高速的配对轴承,弹性/刚性预紧结构,可以达到较高的转速,可以让刀具达到最佳的切削效果。
2、高速度:7:24锥孔针对安装甚而的径向跳动可以确保小于0.005mm。因为高精度的加上高精度的零件制造就可以确保了。
3、高效率:可以利用连续微高来改变速度,使得在加工过程中可以随时控制切削速度,这样就可以达到高加工效率。
4、低噪音:平衡测试表明:凡是达到了G1/G0.4(ISO1940-1等级的,主轴在高速运转时,具有噪音小的特点。
机械主轴的精度:
主轴部件的运动精度和结构刚度是决定加工质量和切削效率的重要因素。衡量主轴部件性能的指标主要是旋转精度、刚度和速度适应性。
①旋转精度:主轴旋转时在影响加工精度的方向上出现的径向和轴向跳动(见形位公差),主要决定于主轴和轴承的制造和装配质量。
②动、静刚度:主要决定于主轴的弯曲刚度、轴承的刚度和阻尼。
③速度适应性:允许的最高转速和转速范围,主要决定于轴承的结构和润滑,以及散热条件。
机械主轴的保养:
降低轴承的工作温度,经常采用的办法是润滑油。润滑方式有,油气润滑方式、油液循环润滑两种。在使用这两种方式时要注意以下几点:
1、在采用油液循环润滑时,要保证主轴恒温油箱的油量足够充分。
2、油气润滑方式刚好和油液循环润滑相反,它只要填充轴承空间容量的百分之十时即可。
循环式润滑的优点是,在满足润滑的情况下,能够减少摩擦发热,而且能够把主轴组件的一部分热量给以吸收。
对于主轴的润滑同样有两种放式:油雾润滑方式和喷注润滑方式。
机械主轴的变速方式:
1、无级变速
数控机床一般采用直流或交流主轴伺服电动机实现主轴无级变速。
交流主轴电动机及交流变频驱动装置(笼型感应交流电动机配置矢量变换变频调速系统),由于没有电刷,不产生火花,所以使用寿命长,且性能已达到直流驱动系统的水平,甚至在噪声方面还有所降低。因此,目前应用较为广泛。
主轴传递的功率或转矩与转速之间的关系。当机床处在连续运转状态下,主轴的转速在437~3500r/min范围内,主轴传递电动机的全部功率11kW,为主轴的恒功率区域Ⅱ(实线)。在这个区域内,主轴的最大输出扭矩(245N.m)随着主轴转速的增高而变小。主轴转速在35~437r/min范围内,主轴的输出转矩不变,称为主轴的恒转矩区域Ⅰ(实线)。在这个区域内,主轴所能传递的功率随着主轴转速的降低而减小。图中虚线所示为电动机超载(允许超载30min)时,恒功率区域和恒转矩区域。电动机的超载功率为15kW,超载的最大输出转矩为334N.m。
2、分段无级变速
数控机床在实际生产中,并不需要在整个变速范围内均为恒功率。一般要求在中、高速段为恒功率传动,在低速段为恒转矩传动。为了确保数控机床主轴低速时有较大的转矩和主轴的变速范围尽可能大,有的数控机床在交流或直流电动机无级变速的基础上配以齿轮变速,使之成为分段无级变速。
机械主轴的发展形势:
10世纪30年代以前,大多数机床的主轴采用单油楔的滑动轴承。随着滚动轴承制造技术的提高,后来出现了多种主轴用的高精度、高刚度滚动轴承。这种轴承供应方便,价格较低,摩擦系数小,润滑方便,并能适应转速和载荷变动幅度较大的工作条件,因而得到广泛的应用。但是滑动轴承具有工作平稳和抗振性好的优点,特别是各种多油楔的动压轴承,在一些精加工机床如磨床上用得很多。50年代以后出现的液体静压轴承,精度高,刚度高,摩擦系数小,又有良好的抗振性和平稳性,但需要一套复杂的供油设备,所以只用在高精度机床和重型机床上。气体轴承高速性能好,但由于承载能力小,而且供气设备也复杂,主要用于高速内圆磨床和少数超精密加工机床上。70年代初出现的电磁轴承,兼有高速性能好和承载能力较大的优点,并能在切削过程中通过调整磁场使主轴作微量位移,以提高加工的尺寸精度,但成本较高,可用于超精密加工机床。
数控机床主轴设计中轴承有哪些选用技巧?
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主轴组件的工作性能。主轴的回转精度在很大程度上由轴承所决定。
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。
机床主轴常用那几种轴承?
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。
车床高速主轴怎么判断选择?
高速电主轴是最近几年在数控机床领域出现的将机床主轴与主轴电机融为一体的新技术。高速数控机床主传动系统取消了带轮传动和齿轮传动。机床主轴由内装式电动机直接驱动,从而把机床主传动链的长度缩短为零,实现了机床的“零传动”。这种主轴电动机与机床主轴“合二为一”的传动结构形式,使主轴部件从机床的传动系统和整体结构中相对独立出来,因此可做成“主轴单元”,俗称“电主轴”。
高速电主轴所融合的技术:
电主轴是最近几年在数控机床领域出现的将机床主轴与主轴电机融为一体的新技术,它与直线电机技术、高速刀具技术一起,将会把高速加工推向一个新时代。电主轴是一套组件,它包括电主轴本身及其附件:电主轴、高频变频装置、油雾润滑器、冷却装置、内置编码器、换刀装置。
高速电主轴所融合的技术:
高速轴承技术:电主轴通常采用复合陶瓷轴承,耐磨耐热,寿命是传统轴承的几倍;有时也采用电磁悬浮轴承或静压轴承,内外圈不接触,理论上寿命无限;
高速电机技术:电主轴是电动机与主轴融合在一起的产物,电动机的转子即为主轴的旋转部分,理论上可以把电主轴看作一台高速电动机。关键技术是高速度下的动平衡;
润滑:电主轴的润滑一般采用定时定量油气润滑;也可以采用油脂润滑,但相应的速度要打折扣。所谓定时,就是每隔一定的时间间隔注一次油。所谓定量,就是通过一个叫定量阀的器件,精确地控制每次润滑油的油量。而油气润滑,指的是润滑油在压缩空气的携带下,被吹入陶瓷轴承。油量控制很重要,太少,起不到润滑作用;太多,在轴承高速旋转时会因油的阻力而发热。
冷却装置:为了尽快给高速运行的电主轴散热,通常对电主轴的外壁通以循环冷却剂,冷却装置的作用是保持冷却剂的温度。
内置脉冲编码器:为了实现自动换刀以及刚性攻螺纹,电主轴内置一脉冲编码器,以实现准确的相角控制以及与进给的配合。
自动换刀装置:为了应用于加工中心,电主轴配备了自动换刀装置,包括碟形簧、拉刀油缸等;
高速刀具的装卡方式:广为熟悉的BT、ISO刀具,已被实践证明不适合于高速加工。这种情况下出现了HSK、SKI等高速刀具。
高频变频装置:要实现电主轴每分钟几万甚至十几万转的转速,必须用一高频变频装置来驱动电主轴的内置高速电动机,变频器的输出频率必须达到上千或几千赫兹。
高速主轴的优势分析:
在高速主轴单元中,由于机床既要进行粗加工,也要进行精加工,因此对主轴单元提出了较高的静刚度和工作精度的要求。另外,高速机床主轴单元的动态特性也在很大程度上决定或者制约了机床的价格质量和切削能力。当切削过程出现较大的在振动时,会使刀具出现剧烈的磨损或破损,也会增加主轴轴承所承受的动载荷,降低轴承的精度和寿命,影响加工精度和表面质量。因此,主轴单元应具有较高的抗振性。
相比一般的传统主轴,电主轴将电机内置,传动上摒弃了皮带和齿轮,在高速运转情况下,很好的解决了振动和噪声问题,提高了机床的加工精度和加工表面粗糙度,可以最快地实现较高的速度变化,即主轴回转时要具有极大的角加速度,这极大的提高了生产效率。
用在高精度机床上的电主轴,不但要求主轴转速高,而且要求其旋转精度也高、并且振动小。因此,在电主轴的设计阶段,必须对它进行动力学特性分析,以确定其各阶临界转速和各阶振型。对于高速轴系,其转子动力学性能的分析和设计是直接决定主轴性能设计的一项重要内容。主轴的转子动力学性能如何,对整台机床能否实现高速加工以及加工精度、主轴轴承的寿命和其它关键部件的正常工作等方面都有着至关重要的影响。另外,陶瓷角接触球轴承具有制造精度高、极限转速高、承载能力强,能同时承受径向和轴向载荷等特点而被广泛地应用于高速机床主轴的支承中。轴承内部各元件的运动及所受载荷比较复杂,特别是高速球轴承中,离心力和陀螺力矩作用的结果使轴承的运转状态发生变化,影响到轴承的变形与载荷关系特性,从而影响到球轴承支撑的转子系统的动力学性能。
高速主轴电机的转速选择:
高速主轴电机,不管轻金属加工还是重金属加工,其的选择都根据加工材料的本质来选择转速。加工密度高的材料之所以要选择24000~60000转,是因为材料密度高,硬度强,低转速加工会造成出行毛边,表面不光滑等现象。加工低密度的材料之所以选择3000~24000转的,是因为高转速对低密度材料来说有造成拉裂的危险等因素。
高速主轴的变速方式:
1、无级变速
数控机床一般采用直流或交流主轴伺服电动机实现主轴无级变速。
交流主轴电动机及交流变频驱动装置(笼型感应交流电动机配置矢量变换变频调速系统),由于没有电刷,不产生火花,所以使用寿命长,且性能已达到直流驱动系统的水平,甚至在噪声方面还有所降低。因此,目前应用较为广泛。
主轴传递的功率或转矩与转速之间的关系。当机床处在连续运转状态下,主轴的转速在437~3500r/min范围内,主轴传递电动机的全部功率11kW,为主轴的恒功率区域Ⅱ(实线)。在这个区域内,主轴的最大输出扭矩(245N.m)随着主轴转速的增高而变小。主轴转速在35~437r/min范围内,主轴的输出转矩不变,称为主轴的恒转矩区域Ⅰ(实线)。在这个区域内,主轴所能传递的功率随着主轴转速的降低而减小。图中虚线所示为电动机超载(允许超载30min)时,恒功率区域和恒转矩区域。电动机的超载功率为15kW,超载的最大输出转矩为334N.m。
2、分段无级变速
数控机床在实际生产中,并不需要在整个变速范围内均为恒功率。一般要求在中、高速段为恒功率传动,在低速段为恒转矩传动。为了确保数控机床主轴低速时有较大的转矩和主轴的变速范围尽可能大,有的数控机床在交流或直流电动机无级变速的基础上配以齿轮变速,使之成为分段无级变速。
高速主轴的润滑方式:
高速主轴的主轴轴承常见的润滑方式有脂润滑、油雾润滑、油气润滑、喷射润滑及环下润滑等。
脂润滑不需任何设备,是低速主轴普遍采用的润滑方式。dn值在1.0×106以上的主轴,多采用油润滑的方式。
油雾润滑是将润滑油(如透平油)经压力空气雾化后对轴承进行润滑的。这种方式实现容易,设备简单,油雾既有润滑功能,又能起到冷却轴承的作用,但油雾不易回收,对环境污染严重,故逐渐被新型的油气润滑方式所取代。
油气润滑是将少量的润滑油不经雾化而直接由压缩空气定时、定量地沿着专用的油气管道壁均匀地被带到轴承的润滑区。润滑油起润滑的作用,而压缩空气起推动润滑油运动及冷却轴承的作用。油气始终处于分离状态,这有利于润滑油的回收,而对环境却没有污染。实施油气润滑时,一般要求每个轴承都有单独的油气喷嘴,对轴承喷射处的位置有严格的要求,否则不易保证润滑效果,油气润滑的效果还受压缩空气流量和油气压力的影响。一般地讲,增大空气流量可以提高冷却效果,而提高油气压力,不仅可以提高冷却效果,而且还有助于润滑油到达润滑区,因此,提高油气压力有助于提高轴承的转速。
实验表明,加大压力比采用常规压力进行油气润滑可使轴承的转速提高20%。喷射润滑是直接用高压润滑油对轴承进行润滑和冷却的,功率消耗较大,成本高,常用在dn值为2.5×106以上的超高速主轴上。
环下润滑是一种改进的润滑方式,分为环下油润滑和环下油气润滑。实施环下油或者油气润滑时,润滑油或油气从轴承的内圈喷入润滑区,在离心力的作用下润滑油更易于到达轴承润滑区,因而比普通的喷射润滑和油气润滑效果好,可进一步提高轴承的转速,如普通油气润滑,角接触陶瓷球轴承的dn值为2.0×106左右,采用加大油气压力的方法可将dn值提高到2.2×106,而采用环下油气润滑则可达到2.5×106。