高速电主轴是高速加工中心的核心部件,其转速很高,其中零部件的质量很大程度上决定了高速电主轴工作的稳定性。这些零部件的质量对于高速电主轴的性能有着直接影响,所以在使用过程中需要多留心。
1、转轴。它是高速电主轴的主要回转体,其制造精度直接影响到电主轴的精度,成品转轴的形位公差尺寸精度要求极高,转轴高速运转时由于偏心质量引起震动,严重影响其动态性能,必须对转轴进行严格动平衡测试,部分安装在转轴上的零件也应随转轴一起进行动平衡测试。
2、高速精密轴承。它是高速电主轴的核心支撑部件,因为电主轴的最高转速取决于轴承的大小、功能、布置和润滑方法,因此轴承必须具有动负荷承载能力高、高速性能好、发热量小、润滑性能好等优点。
在实际生产当中,主轴轴承寿命的长短直接关系到机械设备的正常使用及其生产的正常进行。虽然根据不同的使用环境与条件选择轴承,但是有很多的轴承在远没有达到设计寿命时就因损坏而失效。会对机械设备造成一系列的不良影响。
1、主轴精度越高, 其主轴轴承的使用寿命越长;但是精度越高,制造越困难,导致制造成本增加。所以要保证在不减少使用寿命的情况下,适当地提高主轴精度。
2、主轴轴承润滑的目的是为了减少磨损,降低摩擦效率,防止轴承温升过快而烧伤轴承。为了减少摩擦和磨损,降低温升和噪音,应采用合适的润滑方式而延长轴承的使用寿命。
3、影响主轴轴承寿命还有装配过程中密封结构和轴承结构及材料等因素。在进行主轴装配时,轴承周围环境要清洁,装配前对用煤油轴承将防锈油清洗掉,防止灰尘、异物进入轴承, 操作时要轻轻地敲击防止冲击大出现裂纹断裂,要用合适的工具,并进行防锈处理。
4、当主轴组件工作时,防止加工时产生的灰尘、铁屑、切削液等进入箱体中,这样会对轴承和主轴造成破坏。对于润滑脂来说采用不接触的迷宫式结构。使用油气润滑时,油气润滑喷入主轴的气体压力值一般为2~3 bar , 比外界大气压高, 这样就可以阻止外物 (灰尘,铁屑)进入 。其结构是骨架油封+气密封的结构 。
5、轴承材料和结构对主轴轴承的使用也有较大影响。轴承在转速高运转时产生离心力,钢球直径越大其离心力越高, 由于离心力的作用在运转过程中使轴承的预紧力增加,发热严重,为了减少离心力的影响采用钢球直径小的轴承,但是这种轴承装配和制造均困难些.减小离心力,防止轴承点蚀,无锡二轴已将钢球的材料更换为陶瓷材料氮化硅( Si3 N4)。
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