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数控机床高速主轴的性能分析状况

时间:2018-02-07 作者:admin 点击:119

机床设备大修:数控机床高速主轴的性能,在相当程度上取决于主轴轴承及其润滑。滚动轴承由于刚度好、精度可以制造得较高、承载能力强和结构相对简单,不仅是一般切削机床主轴的*,也受到高速切削机床的青睐。从高速性的角度看,滚动轴承中角接触球轴承*好,圆柱滚子轴承次之,圆锥滚子轴承*差。角接触球轴承的球(即滚珠)既公转又自转,会产生离心力Fc和陀螺力矩Mg。随着主轴转速的增加,离心力Fc和陀螺力矩Mg也会急剧加大,使轴承产生很大的接触应力,从而导致轴承摩擦加剧、温升增高、精度下降和寿命缩短。因此,要提高这种轴承的高速性能,就应想方设法抑制其Fc和Mg的增加。从角接触球轴承Fc和Mg的计算公式得知,减少球材料的密度、球的直径和球的接触角都有利于减少Fc和Mg,所以现在高速主轴多使用接触角为15°或20°的小球径轴承。可是,球径不能减小过多,基本上只能是标准系列球径的70%,以免削弱轴承的刚度,更关键的还是要在球的材料上寻求改进。与GCr15轴承钢相比,氮化矽(Si3N4)陶瓷密度仅为它的41%,用氮化矽制作的球要轻得多,自然在高速回转时所产生的离心力和陀螺力矩也要小得多。与此同时,氮化矽陶瓷的弹性模量和硬度是轴承钢的1.5倍和2.3倍,而热膨胀系数仅为轴承钢的25%,这既可提高轴承的刚度和寿命,又使轴承的配合间隙在不同温升条件下变化小,工作可靠,加之陶瓷耐高温且不与金属发生粘咬,显然用氮化矽陶瓷制作球体更适合进行高速回转。实践表明,陶瓷球角接触球轴承与相应的钢球轴承相比速度能提高25%~35%,不过价格也要高一些。
数控车床的运用环境(如温度、湿润程度、振荡、电源电压、频率及干扰等)会影响机床的正常运转,所以在安装机床时应严明要求做到合乎机床文字说明规定的安装条件和要求。在经济条件允许的条件下,应将数字控制车床与平常的机械加工设施隔离安装,以易于数控机床维修与保护调养。在数控车床搁置不用时,应常常经数字控制系统通电,在机床锁住事情状况下,使其空运行。在空气湿润程度较大的梅雨季候应当天天通电,利用电器元件本身发热驱走数字控制柜内的湿气,以保障电子器件的性能牢稳靠得住。 这些个担任职务的人应知道得清楚所用机床的机械局部、数字控制系统、强电设施、液压、大气的压力等局部及运用背景、加工条件等,并能按机床和系统运用文字说明的要求准确运用数控车床。