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數控立式機床主軸用圓柱交叉滾子軸承解決方案

來源:龍道軸承 發布時間:2019-02-20熱度: ℃
本文僅以筆者公司的兩種立車爲例,介紹圓柱交叉滾子軸承在機床主軸結構設計中的應用。目前很多數控立式機床主軸結構多數都是使用的常規結構型式,也就是通常用雙列向心圓柱滾...

本文僅以筆者公司的兩種立車爲例,介紹圓柱交叉滾子軸承在機床主軸結構設計中的應用。目前很多數控立式機床主軸結構多數都是使用的常規結構型式,也就是通常用雙列向心圓柱滾子軸承和平面推力軸承組合使用。而選用同等規格的1套圓柱交叉滾子軸承便可替代上述兩類軸承,進而很大地簡化了主軸部分機械結構,非常容易在其上安裝液壓卡盤和回轉油缸從而實現自動定位夾緊,進而更大地提升了在加工中的效率,工作台上的工件在承受很高的傾覆力矩時,性能依然保持穩定。
    圆柱交叉滚子轴承的特征
    圆柱交叉滚子轴承里面的滚子与滚道之间呈线性接触,在交叉滚子轴承的滚道截面中呈90°垂直交叉间隔排列,因此1套交叉滚子轴承能同时承载径向、轴向载荷,比传统型号的轴承刚性高出3~4倍;并且能非常简单的进行安装。帶座軸承是潤滑脂密封型深溝球軸承和各種形狀的軸承座組合而成的高精度組件秋秋影视。軸承組件可以通過幾個螺栓直接安裝到機械裝置的主體上,具有調心功能,能夠進行潤滑脂的補充等,是一種安裝使用都非常簡便的秋秋影视。由于交叉滾子軸承裏面的滾子爲交叉排列,同時因此類軸承內圈或外圈是兩分割的構造,交叉滾子軸承間隙可以進行調整,即使被施加預載,也能獲得高精度的旋轉運動。交叉滾子軸承目前主要用于高精度工作轉台、機床、工業機器人手臂、醫療機械關節等。
    常规轴承布置形式的数控立车主轴的基本结构
    例:汉川机床集团有限公司的CK51125数控立式机床主轴结构如图2所示。

    在上面这种常规立式机床主轴结构设计中,主要采用双列圆柱滚子轴承加平面轴承的承载方式,如图2,主电机通过传动链将运动通过大齿轮7传递至主轴。帶座軸承清洗将轴承拆下检查时,先用拍照等方法做好外观记载。另外,要供认剩余润滑剂的量并对润滑剂采样,然后再清洗轴承。



    双列圆柱滚子轴承5承载径向载荷,主轴的径向负载是比较小的,轴向载荷较大,主要来自切削力和工作台、工件的不平衡力;而大平面轴承6主要承载轴向载荷,这些载荷主要来自于工作台12、法兰10、大齿轮7、工件等的重量以及切削力,这些是选用轴承时非常重要的因素。此种轴承组合使用时,主轴结构承载能力大,价格相对便宜,但结构复杂,零件制造和安装均比较困难。
    安装圆柱交叉滚子轴承数控立车主轴的基本机构

    例:汉川机床集团有限公司的CK51125A数控立式机床主轴结构如图3所示。带座外球面軸承此類軸承在設計上也具有一定調心性,易于安裝,具有雙重結構的密封裝置,可以在惡劣的環境下工作。軸承座一般是采用鑄造成型。




    在装有圆柱交叉滚子轴承的立车主轴结构中,机床主运动的各项精度和工作负载全部由圆柱交叉滚子轴承承载。与常规的主轴结构相比,传递运动方式相同,负载来源基本一致,但其装有圆柱交叉滚子轴承的主轴结构非常简洁(如图3)。圆柱交叉滚子轴承还有一特点,就是节省空间,可非常方便地安装液压卡盘,如图4。主轴(其实是一假主轴,主要用来连接编码器和回转油缸)下端加上做以小改动的安装座3,连接回转油缸2,中间通过拉杆5与液压卡盘11相连接,就能很容易改制成一套配置液压卡盘的主轴结构。常规轴承布置形式的主轴结构(如图2)是比较困难的。



    以圆柱交叉滚子轴承XR766051来说,若选用国内秋秋影视的,成本基本比相当规格的双列圆柱滚子轴承加平面轴承的价格略高;若选用进口交叉滚子轴承秋秋影视,如德国FAG交叉滚子轴承、美国TIMKEN交叉滚子轴承、日本交叉滚子轴承,则价格是国内交叉滚子轴承秋秋影视的7~10倍。
    本文分别介绍了圆柱交叉滚子轴承和普通轴承组合两种形式在立车主轴系统中的应用,设计者可根据其秋秋影视针对领域的不同选择主轴系统的结构形式。

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責任編輯:龍道軸承