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数控机床转台轴承的选型

2022-07-13 作者:火狐体育官网   来源:火狐体育官方网站app

  数控机床在加工某些零件时,不仅需要X、y、Z轴的直线进给运动,而且还需要绕X、y、Z轴作圆周运动,分别称为a、B、C轴。利用数控转台可以实现圆进给运动,此外还可以完成分度运动。分度台的作用只是改变工件的表面,并配合自动换刀装置,使工件一次安装完毕,可在多个表面上完成多种工序。从而大大提高了工作效率。金属加工在线数控转台的外形和分度台虽然没有太大区别,但在结构上有一系列的特点。由于数控转台可以实现进给运动,在结构上与数控机床的进给传动机构有许多共同之处。不同之处在于传动机构实现了直线进给运动,而数控转台实现了圆周进给运动。

  回转工作台广泛应用于各种数控铣床、镗床、各种立式车床和立式铣床。除了要求调头

  工作台能够很好的承受工件的重量,也需要保证其在负载下的旋转精度。转台轴承作为转台的核心部件,不仅要有较高的承载能力,还要在转台运行过程中具有较高的旋转精度、较高的抗倾覆能力和较高的转速能力。

  推力球轴承可以承受一定的轴向力,所以轴承主要用来承受工件的重量;圆柱滚子轴承主要用于径向定位和承受外部径向力(如切削力、铣削力等)。).这种设计应用广泛,成本相对较低。由于推力球是点接触轴承,其轴向承载能力相对有限,主要用于中小型机床转台。此外,推力球的润滑也很困难。

  静压轴承是一种依靠外部压力油供给,在轴承内建立静压轴承油膜来实现润滑的滑动轴承。静液轴承从启动到停止都在润滑状态下工作,无磨损,使用寿命长,启动功率低。此外,该轴承具有旋转精度高、油膜刚度大、抑制油膜振荡等优点。精密圆柱滚子轴承具有良好的径向承载能力,由于采用了精密轴承,转台的回转精度也能得到保证。采用这种设计设计的转台能承受较大的轴向力,部分部件重量超过200t,转台直径大于10m,但这种设计也有一些不足之处,因为静压轴承必须附加一套专用的供油系统来供给压力油,维修较多复杂,而且成本相对较高。

  交叉滚子轴承广泛应用于转台中。交叉滚子轴承是拥有属性轴承有两个滚道,两排交叉排列的滚子。与传统的推力轴承组合相比,交叉滚子轴承结构紧凑,体积小,简化了工作台的设计,从而降低了转台的成本。由于优化的预紧力,这种轴承具有很高的刚度,从而保证了转台的刚度和精度。采用两排交叉滚子的设计,大大提高了轴承的有效跨度,使轴承具有较高的抗倾覆扭矩。在交叉滚子轴承中,又分为两种类型: 第一种是圆柱交叉滚子轴承,第二种是圆锥交叉滚子轴承。一般来说,圆柱交叉滚子轴承比圆锥交叉滚子轴承便宜,适用于转台应用相对较低的转速,而圆锥交叉滚子轴承是纯滚动设计的圆锥滚子,具有高运行精度,速度能力,减少轴的长度和加工成本等优点。交叉滚子轴承适用于各种类型的立式或卧式镗床,以及立式磨床、立式车床和大型铣齿机的应用。

  一、用于机床主轴上的轴承精度要达到P5级以上,而对于数控机床、加工中心等高速、高精密机床的转台轴承,则需选用P4级或以上的精度。

  二、主轴轴承包括角接触球轴承,圆柱、圆锥滚子轴承,交叉圆锥滚子轴承,以及交叉圆柱滚子轴承等类型。 就角接触球轴承的接触角而言,目前比较流行的是15o和25o的接触角;通常15o的接触角具有比较高的转速性能,而25o的接触角具有较高的轴向承载能力。

  第三,对于交叉滚子轴承不需要接触角,单一一组轴承可以满足轴向、径向负载的需要,如果需要较高的刚性可以选择横锥形滚子轴承。由于预载的选择对于精密角接触球轴承应用的影响非常大,例如,在高承载、高刚性的场合,一般会选用中型或重型的轴承预载;而针对一些高转速、高精度的应用场合,我们在轴承的早期选型中,需要注意选择合适的预载,一般轻预载比较常见。预载一般分成轻型、中型、重型三种,一般轻预载比较常见,如交叉滚子轴承、YRT轴承都选择高预紧的负游隙设计。

  如果工作台加工区的金属灰尘进入数控转台内部,会被吸附到转子上,数控转台影响电机的性能甚至会导致其失效,所以通常在设计中,需要采取迷宫结构和气密封相结合的方式,持续吹入干净干燥的气体,以保证电机安全可靠的运转。在密封时必须充分考虑,如果电机遇到冷却剂侵入,会造成其绝缘降低或退化。另外,转台上所采用的轴承和编码器皆为精密机械运动件和检测系统元件,使用中必须能够保证其进行密封材料结构的可靠性。


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