由于高速电主轴要实现高速运转,以下几个零部件质量直接影响着高速电主轴的性能。(1)转轴是高速电主轴的主要回转体。自动换刀装置:为了应用于加工中心主轴配备了自动换刀装置,包括碟形簧、拉刀油缸等。他的制造精度直接影响电主轴的精度。成品转轴的形位公差尺寸精度要求很高,转轴高速运转时,由偏心质量引起震动,严重影响其动态性能,必须对转轴进行严格动平衡测试。部分安装在转轴上的零件也应随转轴
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由于高速电主轴要实现高速运转,以下几个零部件质量直接影响着高速电主轴的性能。(1)转轴是高速电主轴的主要回转体。自动换刀装置:为了应用于加工中心主轴配备了自动换刀装置,包括碟形簧、拉刀油缸等。他的制造精度直接影响电主轴的精度。成品转轴的形位公差尺寸精度要求很高,转轴高速运转时,由偏心质量引起震动,严重影响其动态性能,必须对转轴进行严格动平衡测试。部分安装在转轴上的零件也应随转轴一起进行动平衡测试。(2)润滑系统采用良好的润滑系统对高速电主轴性能有着重要的影响。典型的润滑方法是采用油雾润滑或气油混合物润滑。前者主是把润滑油雾化在对轴承进行润滑,润滑油不可再回收,对空污染较严重。后者是直接把润滑油利用高压空气吹进轴承,润滑作用的同时还起到散热的作用(3)在理论计算和接触疲劳试验和压碎试验表明,混合式陶瓷轴承首先失效的是钢圈而不是陶瓷球。由于前面三种轴承理论寿命均为无穷大,特别是磁悬浮轴承还具有自动调节偏心等优点,在未来超高速机床市场上,随着技术的发展,磁悬浮轴承应是发展方向。而在一般的高速加工机床中,混合式陶瓷轴承或纯陶瓷轴承也将具有广泛的使用场合。
高速主轴轴承发展情况:一般多使用刚性和高速性能优良的角接触球轴承,为了适应机床主轴的高速要求。机床目般采取强制循环油冷却的方式对电主轴的定子及主轴轴承进行冷却,即将经过油冷却装置的冷却油强制性地在主轴定子外和主轴轴承外循环,带走主轴高速旋转产生的热量。其次使用圆柱滚子轴承脂润滑条件下dmN值在50×104以下。开发出油气润滑后,与此同时逐步开发出与之相适应的润滑系统。从表述主轴轴承高速性能的dmN值(dm为轴承节圆直径mm×N为转速r/min来看。dmN值已达到100×104以上。尔后在轴承方面又开发出了滚动体为陶瓷的角接触球轴承,实现了dmN值为200×104×90年代的开发出喷射润滑后,dmN值可达到300×104。
内圈由于离心力而产生膨胀,高速旋转时。与滚动体接触应力变大,使内部预载荷增加、游隙变小、发热增加。对于这种等级的动平衡要求,采用常规的方法仅在装配前对主轴的每个零件分别进行动平衡是不够的,还需在装配后进行整体平衡,以确保主轴高速平稳运行。针对此问题,开发出内圈为不锈钢的新型混合陶瓷球轴承。由于不锈钢的线膨胀系数比轴承钢小20%因而能进一步控制轴承在高速旋转时因内圈膨胀而造成的预载荷增加。润滑条件充沛,固定预载荷下dmN值可提高1.2倍。定位预载紧的情况下,近来有资料介绍。内圈也使用陶瓷材料的混合型角接触球轴承。因为内圈也使用陶瓷材料,轴承内径或滚道离心膨胀小,预紧的增加也较小,加之刚性好,球和滚道的接触面积小,所以发热和膨胀也较小,可以比仅球为陶瓷的轴承达到更高转速。但是正是由于高速旋转时离心和膨胀小,与金属制主轴之间的配合应力如果过大就可能产生破坏甚至碎裂。
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