Introdução
Nos últimos anos, com o progresso contínuo dos fusos CNC, o desempenho gradualmente se desenvolveu em direção à alta velocidade, alta precisão e alta rigidez. Essa tendência apresentou requisitos mais altos para o design, seleção de materiais e processo de fabricação de rolamentos de fusos CNC. Para atender às necessidades de processamento eficiente moderno, os fusos de máquinas-ferramentas mostraram muitos novos recursos em design, especialmente na seleção e aplicação de material de rolamentos de fuso, que fornecem uma base sólida para atingir processamento de alta precisão e alta velocidade.
Características especiais do design
A precisão do fuso da máquina-ferramenta é diretamente afetada pelo desvio radial do rolamento, desvio da face final e inconsistência do diâmetro do elemento rolante. Para garantir a precisão do sistema de fuso e suas peças de trabalho, a precisão do rolamento usada no fuso da máquina-ferramenta de precisão deve atingir P5 ou mais. Para máquinas-ferramentas de alta velocidade e alta precisão, como máquinas CNC e centros de usinagem, rolamentos de ultraprecisão de P4 ou acima são necessários.
A adaptabilidade de alta velocidade também é essencial para rolamentos de fuso. Com a melhoria contínua da velocidade de processamento, especialmente no desenvolvimento e melhoria de fusos de alta velocidade, como fusos elétricos, maiores requisitos são colocados na adaptabilidade de alta velocidade dos rolamentos. Suponha que a adaptabilidade de alta velocidade do rolamento não seja boa. Nesse caso, o sistema de fuso fará com que o rolamento queime e falhe devido ao aumento excessivo da temperatura, afetando a precisão do processamento e a vida útil do equipamento.
Pesquisa sobre materiais
Em relação à seleção de materiais, os requisitos de alta precisão, alta velocidade e alta confiabilidade dos rolamentos de fuso de máquinas-ferramentas dificultam que os materiais tradicionais atendam às necessidades das máquinas-ferramentas modernas. O anel geralmente é feito de aço refinado de alta qualidade, enquanto o material da gaiola é cobre, plástico e autolubrificante especial. Os materiais do elemento rolante incluem aço de rolamento e materiais cerâmicos.
Devido ao seu excelente desempenho, materiais cerâmicos, principalmente cerâmicas de nitreto de silício, são cada vez mais valorizados na fabricação de rolamentos de precisão de alta velocidade. Comparado com o aço de rolamento tradicional, a gravidade específica da cerâmica de nitreto de silício é de apenas um terço do aço, reduzindo significativamente o nível de estresse dos elementos rolantes nos anéis durante a operação de alta velocidade, melhorando significativamente a velocidade limite do rolamento.
Sua dureza é de até 1500HV, o dobro da do aço para rolamentos, e sua resistência a altas temperaturas é de até 1200℃, expandindo significativamente a faixa de aplicação dos rolamentos.
A aplicação de materiais cerâmicos abre um novo mundo de materiais para rolamentos e promove drasticamente o desenvolvimento de máquinas-ferramentas de alta velocidade e alta precisão.
Os rolamentos cerâmicos se tornaram ideais para a fabricação de rolamentos de precisão de alta velocidade devido à sua baixa densidade, alto módulo de elasticidade, baixo coeficiente de expansão térmica, resistência ao desgaste, resistência a altas temperaturas e resistência à corrosão.
Realização de altíssima precisão e velocidade de orientação
Em aplicações de eletro-spindle, a temperatura do mancal é irregular devido ao grande gradiente do campo de temperatura do spindle, o que causa um desequilíbrio nas cargas axiais e radiais. Essa carga irregular afetará a rigidez do mancal e a vida útil do grupo de mancais tandem. Portanto, é crucial usar materiais e projetos adequados para garantir a estabilidade e a precisão dos mancais durante a operação em alta velocidade.
Conclusão
À medida que os fusos de máquinas-ferramentas se desenvolvem em direção a alta velocidade e alta precisão, os rolamentos de fuso têm requisitos mais altos em design e materiais. A introdução de materiais cerâmicos fornece novas possibilidades para o desenvolvimento de rolamentos de alto desempenho, que ajudam a atingir maior precisão e velocidade de processamento. Com o avanço contínuo da tecnologia, os fusos de máquinas-ferramentas continuarão a se mover em direção a velocidades mais altas, maior precisão e maior vida útil.
Resumo FAQ baseado no artigo
1. Qual é a tendência de desenvolvimento dos fusos de máquinas-ferramentas modernas?
Os fusos CNC são desenvolvidos para alta velocidade, precisão e rigidez.
2. Por que a adaptabilidade de alta velocidade é importante para rolamentos de fuso?
A adaptabilidade em alta velocidade determina a estabilidade do rolamento e a capacidade de controle do aumento de temperatura em alta velocidade, afetando a precisão e a vida útil do sistema do fuso.
3. Quais são as vantagens dos materiais cerâmicos em rolamentos de fuso?
Os materiais cerâmicos têm baixa densidade, alta rigidez e baixo coeficiente de expansão térmica, o que pode melhorar a velocidade limite e a rigidez dos rolamentos, reduzir a geração de calor e melhorar a resistência ao desgaste e a alta temperatura.
4. Qual é o impacto da temperatura irregular do rolamento no desempenho do fuso em fusos elétricos?
A temperatura irregular do rolamento levará a cargas axiais e radiais desequilibradas, afetando a rigidez e a vida útil do rolamento e afetando ainda mais a precisão de usinagem do fuso.
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