Введение
В последние годы, с постоянным прогрессом шпинделей с ЧПУ, производительность постепенно развивалась в сторону высокой скорости, высокой точности и высокой жесткости. Эта тенденция выдвинула более высокие требования к конструкции, выбору материала и процессу изготовления подшипников шпинделей с ЧПУ. Для того чтобы удовлетворить потребности современной эффективной обработки, шпиндели станков показали много новых особенностей в конструкции, особенно в выборе и применении материала подшипников шпинделя, которые обеспечивают прочную основу для достижения высокой точности и высокоскоростной обработки.
Особенности конструкции
Точность шпинделя станка напрямую зависит от радиального биения подшипника, торцевого биения и несоответствия диаметра качения. Для обеспечения точности шпиндельной системы и ее заготовок точность подшипника, используемого в шпинделе прецизионного станка, должна достигать P5 или выше. Для высокоскоростных, высокоточных станков, таких как станки с ЧПУ и обрабатывающие центры, требуются сверхточные подшипники P4 или выше.
Высокоскоростная адаптивность также важна для шпиндельных подшипников. С постоянным улучшением скорости обработки, особенно при разработке и совершенствовании высокоскоростных шпинделей, таких как электрические шпиндели, к высокоскоростной адаптивности подшипников предъявляются более высокие требования. Предположим, что высокоскоростная адаптивность подшипника не очень хорошая. В этом случае шпиндельная система приведет к сгоранию подшипника и его выходу из строя из-за чрезмерного повышения температуры, что повлияет на точность обработки и срок службы оборудования.
Исследования материалов
Что касается выбора материала, то высокие требования к точности, скорости и надежности подшипников шпинделя станка затрудняют использование традиционных материалов для удовлетворения потребностей современных станков. Кольцо обычно изготавливается из высококачественной рафинированной стали, а материал сепаратора — из меди, пластика и специального самосмазывающегося материала. Материалы качения включают подшипниковую сталь и керамические материалы.
Благодаря своим превосходным эксплуатационным характеристикам керамические материалы, в первую очередь керамика на основе нитрида кремния, все больше ценятся в производстве высокоскоростных прецизионных подшипников. По сравнению с традиционной подшипниковой сталью удельный вес керамики на основе нитрида кремния составляет всего одну треть от удельного веса стали, что значительно снижает уровень напряжения тел качения на кольцах при высокоскоростной работе, тем самым значительно повышая предельную скорость подшипника.
Его твердость достигает 1500HV, что вдвое больше, чем у подшипниковой стали, а его стойкость к высоким температурам достигает 1200 ℃, что значительно расширяет область применения подшипников.
Применение керамических материалов открывает новый мир материалов для подшипников качения и существенно способствует развитию высокоскоростных и высокоточных станков.
Керамические подшипники стали идеальными для изготовления высокоскоростных прецизионных подшипников благодаря своей низкой плотности, высокому модулю упругости, низкому коэффициенту теплового расширения, износостойкости, высокой термостойкости и коррозионной стойкости.
Реализация очень высокой точности и скорости наведения
В электрошпиндельных приложениях температура подшипника неравномерна из-за большого градиента температурного поля шпинделя, что приводит к дисбалансу осевых и радиальных нагрузок. Эта неравномерная нагрузка повлияет на жесткость подшипника и срок службы группы тандемных подшипников. Поэтому крайне важно использовать подходящие материалы и конструкции для обеспечения стабильности и точности подшипников при высокоскоростной работе.
Заключение
Поскольку шпиндели станков развиваются в направлении высокой скорости и высокой точности, подшипники шпинделей имеют более высокие требования к конструкции и материалам. Внедрение керамических материалов открывает новые возможности для разработки высокопроизводительных подшипников, которые помогают достичь более высокой точности и скорости обработки. С непрерывным развитием технологий шпиндели станков будут продолжать двигаться в направлении более высоких скоростей, более высокой точности и более длительного срока службы.
Краткий FAQ по статье
1. Какова тенденция развития шпинделей современных станков?
Шпиндели с ЧПУ развиваются в направлении высокой скорости, точности и жесткости.
2. Почему для шпиндельных подшипников важна способность адаптироваться к высоким скоростям?
Адаптивность к высоким скоростям определяет устойчивость подшипника и способность контролировать повышение температуры на высоких скоростях, что влияет на точность и срок службы шпиндельной системы.
3. Каковы преимущества керамических материалов в шпиндельных подшипниках?
Керамические материалы имеют низкую плотность, высокую жесткость и низкий коэффициент теплового расширения, что позволяет повысить предельную скорость и жесткость подшипников, снизить тепловыделение, а также повысить износостойкость и стойкость к высоким температурам.
4. Каково влияние неравномерной температуры подшипников на производительность шпинделя в электрошпинделях?
Неравномерная температура подшипника приведет к несбалансированным осевым и радиальным нагрузкам, что скажется на жесткости и сроке службы подшипника, а также еще больше ухудшит точность обработки шпинделя.
- RicoCNC имеет команду профессионалов, которые занимаются проектированием, производством, продажей и обслуживанием электрошпинделей на протяжении многих лет. Наша компания принимает на закупку различные типы шпинделей с ЧПУ.
Двигатели шпинделя с ЧПУ с водяным охлаждением
двигатели шпинделя с ЧПУ с воздушным охлаждением
Эдвигатели шпинделя ленточнопильно-обвязочной машины dge.
- Если вам нужен шпиндель с ЧПУ, свяжитесь с нами.