1.概述:高速加工技术受到越来越多的关注。
它不仅实现了更高的生产率,而且实现了高加工质量和降低生产成本,因此被认为是21世纪最有希望的未来。
先进的制造技术之一。
在先进的工业国家,这项技术已广泛应用于航空航天,航空航天和模具行业。
在过去的五年中,中国的技术也取得了很大的进步。
它是高速切削的先决条件,机床的速度是当前机床的发展趋势。
高速机床和虚拟轴机床是机床的重大突破。
无论是通用数控机床还是虚拟轴机床,实现高速的关键部件仍然是主轴单元。
主轴转速通常由dn值测量(dn值是主轴轴承的平均直径(mm)与主轴的极限转速(r / min)的乘积)。
高速主轴通常是dn值为1.0×106或更高的主轴。
采用轴承技术,主轴转速逐年提高。
根据数据,在20世纪80年代,主轴轴承在润滑脂状态下的dn值最多只能达到0.5×106,但是当油气润滑装置开发出来时,dn值迅速增加到1.0×106 ,使用角接触陶瓷球轴承。
之后,主轴轴承的dn值进一步增加到2.0×106。
在20世纪90年代,新的运行方式 - 喷射和滑动,用于使主轴的dn值达到3.0×106。
对于速度超过10000r / min的主轴单元,不再适合通过皮带或联轴器。
更合理的方法是使用内置电机直接驱动,即电机转子直接安装在主轴上,定子安装在主轴套上。
在汽缸中,它是所谓的电主轴的形式。
电主轴结构紧凑,平衡方便,传动率高等优点,是高速主轴的理想结构。
除了轴承及其滑动技术的巨大影响外,电主轴的性能还受到许多因素的影响,包括轴承预紧力的控制,内置电机的加热和冷却,动态平衡主轴和轴上零件的连接。
等待。
另外,主轴轴端的设计也是高速电主轴不容忽视的问题。
2.电主轴轴承的选择和预紧技术:高速主轴单元中使用的轴承主要包括角接触球轴承,磁悬浮轴承,水基动静压轴承和气动静压轴承。
由于价格昂贵,控制系统复杂,加热问题难以解决,磁悬浮轴承不能在高速主轴单元上普及。
水基静压轴承是中国最受欢迎的研究课题之一。
它使用热容量大,轴承温度上升小的水。
它部分地解决了普通动压和静压轴承严重加热的问题。
它主要用于低速重载场合。
空气动力学静压轴承具有低径向刚度和冲击,但具有高速性能,通常用于超高速,轻载和精密主轴。
角接触球轴承dn值应用在2.0×106或更低的高速主轴单元中。
无论速度限制,承载能力,刚度,精度等,都能很好地满足要求,标准化,价格低廉。
目前90%主轴组件使用这种类型的轴承。
这种类型的轴承也可用于提高性能。