主軸作為機(jī)床的關(guān)鍵部件,其性能會(huì)直接影響到機(jī)床的旋轉(zhuǎn)精度、轉(zhuǎn)速、剛性、溫升及噪音等參數(shù),進(jìn)而會(huì)影響工件的加工質(zhì)量,例如零件的尺寸精度,表面粗糙度等指標(biāo)。因此,為了保持的機(jī)床加工能力,必須配用高性能的軸承。
1、精密圓錐滾子軸承
在一些重載且對速度有一定要求的機(jī)床應(yīng)用場合中,如鍛件的荒磨、石油管道的車絲機(jī)、重型車床和銑床等,選擇精密圓錐滾子軸承是一種比較理想的方案。由于圓錐滾子軸承的滾子是線接觸的設(shè)計(jì),它能為主軸提供很高的剛性和承載;圓錐滾子軸承是一種純滾動(dòng)的軸承設(shè)計(jì),它能很好的降低軸承運(yùn)轉(zhuǎn)扭矩和發(fā)熱,從而確保主軸的轉(zhuǎn)速和精度。由于圓錐滾子軸承能夠在安裝過程中調(diào)節(jié)軸向預(yù)載(游隙),這能讓客戶在軸承的整個(gè)使用周期中更好地優(yōu)化軸承游隙調(diào)節(jié)。

對于圓錐滾子軸承的精度選擇而言,ISO P5級的軸承主要應(yīng)用在傳統(tǒng)的車床和銑床中;如果是加工中心、磨床等應(yīng)用,通常會(huì)選擇ISO P4或以上的精密軸承。在主軸設(shè)計(jì)中,比較常見的圓錐滾子軸承布局有兩種。第一種采用的是前端和后端各采用一個(gè)圓錐滾子軸承,并采用面對面的安裝方式;這類設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)緊湊,剛度高且便于安裝和調(diào)節(jié)。第二種采用的是兩個(gè)圓錐滾子軸承面對面安裝作為主軸的前端,而后端使用一個(gè)雙外圈、兩個(gè)單內(nèi)圈的軸承作為浮動(dòng)端使用;由于具有浮動(dòng)能力,這類設(shè)計(jì)能很好的承受主軸的軸向熱膨脹,且剛度很高,保證了機(jī)床的精度。
2、精密圓柱滾子軸承
在機(jī)床主軸中,雙列精密圓柱滾子軸承也會(huì)使用,通常與精密角接觸球軸承或推力軸承組合應(yīng)用。該類軸承能承受較大的徑向載荷并允許有較高的轉(zhuǎn)速。軸承中的兩列滾子以交叉方式排列,旋轉(zhuǎn)時(shí)波動(dòng)頻率比單列軸承大幅提高,振幅降低60%~70%。此類軸承通常有兩種形式:NN30、NN30K兩個(gè)系列軸承內(nèi)圈帶擋邊,外圈可分離;NNU49、NNU49K兩個(gè)系列軸承外圈帶擋邊,內(nèi)圈可分離,其中NN30K和NNU49K系列內(nèi)圈為錐孔(錐度 1:12),與主軸的錐形軸頸配合,軸向移動(dòng)內(nèi)圈,可使內(nèi)圈脹大,這樣軸承游隙可以被減小甚至預(yù)緊軸承(負(fù)游隙狀態(tài))。圓柱孔軸承通常采用熱裝,利用過盈配合減小軸承游隙,或者預(yù)緊軸承。
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