Introduzione
Negli ultimi anni, con il continuo progresso dei mandrini CNC, le prestazioni si sono gradualmente evolute verso alta velocità, alta precisione e alta rigidità. Questa tendenza ha posto requisiti più elevati per la progettazione, la selezione dei materiali e il processo di fabbricazione dei cuscinetti dei mandrini CNC. Per soddisfare le esigenze di una moderna lavorazione efficiente, i mandrini delle macchine utensili hanno mostrato molte nuove caratteristiche nella progettazione, in particolare nella selezione e nell'applicazione dei materiali dei cuscinetti del mandrino, che forniscono una solida base per ottenere lavorazioni ad alta precisione e ad alta velocità.
Particolarità del design
La precisione del mandrino della macchina utensile è direttamente influenzata dalla eccentricità radiale del cuscinetto, dall'eccentricità della faccia terminale e dall'incoerenza del diametro dell'elemento volvente. Per garantire la precisione del sistema del mandrino e dei suoi pezzi, la precisione del cuscinetto utilizzata nel mandrino della macchina utensile di precisione dovrebbe raggiungere P5 o superiore. Per macchine utensili ad alta velocità e alta precisione come macchine CNC e centri di lavorazione, sono richiesti cuscinetti ultra-precisi di P4 o superiori.
L'adattabilità ad alta velocità è essenziale anche per i cuscinetti del mandrino. Con il continuo miglioramento della velocità di lavorazione, in particolare nello sviluppo e nel miglioramento dei mandrini ad alta velocità come i mandrini elettrici, vengono imposti requisiti più elevati sull'adattabilità ad alta velocità dei cuscinetti. Supponiamo che l'adattabilità ad alta velocità del cuscinetto non sia buona. In tal caso, il sistema del mandrino causerà la bruciatura e il guasto del cuscinetto a causa dell'eccessivo aumento della temperatura, influenzando la precisione di lavorazione e la durata utile dell'attrezzatura.
Ricerca sui materiali
Per quanto riguarda la selezione dei materiali, i requisiti di alta precisione, alta velocità e alta affidabilità dei cuscinetti dei mandrini delle macchine utensili rendono difficile per i materiali tradizionali soddisfare le esigenze delle moderne macchine utensili. L'anello è solitamente realizzato in acciaio raffinato di alta qualità, mentre il materiale della gabbia è in rame, plastica e speciale autolubrificante. I materiali degli elementi volventi includono acciaio per cuscinetti e materiali ceramici.
Grazie alle loro eccellenti prestazioni, i materiali ceramici, principalmente ceramiche al nitruro di silicio, sono sempre più apprezzati nella produzione di cuscinetti di precisione ad alta velocità. Rispetto all'acciaio per cuscinetti tradizionale, il peso specifico delle ceramiche al nitruro di silicio è solo un terzo di quello dell'acciaio, riducendo significativamente il livello di stress degli elementi volventi sugli anelli durante il funzionamento ad alta velocità, migliorando così significativamente la velocità limite del cuscinetto.
La sua durezza è pari a 1500 HV, il doppio di quella dell'acciaio per cuscinetti, e la sua resistenza alle alte temperature è pari a 1200 ℃, ampliando notevolmente la gamma di applicazioni dei cuscinetti.
L'applicazione di materiali ceramici apre un nuovo mondo di materiali per cuscinetti volventi e promuove notevolmente lo sviluppo di macchine utensili ad alta velocità e alta precisione.
I cuscinetti in ceramica sono diventati ideali per la produzione di cuscinetti di precisione ad alta velocità grazie alla loro bassa densità, all'elevato modulo elastico, al basso coefficiente di dilatazione termica, alla resistenza all'usura, alla resistenza alle alte temperature e alla resistenza alla corrosione.
Realizzazione di una precisione e velocità di guida estremamente elevate
Nelle applicazioni elettromandrini, la temperatura del cuscinetto è irregolare a causa dell'ampio gradiente del campo di temperatura del mandrino, che causa uno squilibrio nei carichi assiali e radiali. Questo carico irregolare influirà sulla rigidità del cuscinetto e sulla durata utile del gruppo di cuscinetti tandem. Pertanto, è fondamentale utilizzare materiali e progetti adatti per garantire la stabilità e la precisione dei cuscinetti durante il funzionamento ad alta velocità.
Conclusione
Man mano che i mandrini delle macchine utensili si sviluppano verso alte velocità e alta precisione, i cuscinetti dei mandrini hanno requisiti più elevati in termini di progettazione e materiali. L'introduzione di materiali ceramici offre nuove possibilità per lo sviluppo di cuscinetti ad alte prestazioni, che aiutano a ottenere maggiore precisione e velocità di lavorazione. Con il continuo progresso della tecnologia, i mandrini delle macchine utensili continueranno a muoversi verso velocità più elevate, maggiore precisione e maggiore durata utile.
Riepilogo FAQ basato sull'articolo
1. Qual è la tendenza di sviluppo dei mandrini delle macchine utensili moderne?
I mandrini CNC si evolvono verso alta velocità, precisione e rigidità.
2. Perché l'adattabilità ad alta velocità è importante per i cuscinetti del mandrino?
L'adattabilità ad alta velocità determina la stabilità del cuscinetto e la capacità di controllo dell'aumento di temperatura ad alta velocità, influenzando la precisione e la durata del sistema del mandrino.
3. Quali sono i vantaggi dei materiali ceramici nei cuscinetti dei mandrini?
I materiali ceramici presentano bassa densità, elevata rigidità e basso coefficiente di dilatazione termica, caratteristiche che possono migliorare la velocità limite e la rigidità dei cuscinetti, ridurre la generazione di calore e migliorare la resistenza all'usura e alle alte temperature.
4. Quale impatto ha la temperatura non uniforme dei cuscinetti sulle prestazioni del mandrino negli elettromandrini?
La temperatura non uniforme del cuscinetto causerà carichi assiali e radiali sbilanciati, che influenzeranno la rigidità e la durata utile del cuscinetto, compromettendo ulteriormente la precisione di lavorazione del mandrino.
- RicoCNC ha un team di professionisti che si occupa da molti anni di progettazione, produzione, vendita e manutenzione di elettromandrini. La nostra azienda accetta l'acquisto di vari tipi di mandrini CNC.
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