Als Schlüsselkomponente der Werkzeugmaschine beeinflusst die Leistung der Spindel direkt die Parameter der Werkzeugmaschine wie Rotationsgenauigkeit, Drehgeschwindigkeit, Steifigkeit, Temperaturanstieg und Geräusche und beeinflusst dann die Verarbeitungsqualität des Werkstücks, wie die Maßgenauigkeit des Teils, Oberflächenrauheit und andere Indikatoren. Um die Bearbeitungskapazität der Werkzeugmaschine aufrechtzuerhalten, ist es daher notwendig, Hochleistungslager zu verwenden. Die Lagergenauigkeit, die auf der Werkzeugmaschinenspindel verwendet wird, sollte ISO P5 oder höher sein (P5 oder P4 ist die Genauigkeit von ISO, normalerweise P0, P6, P5, P4, P2 von niedrig nach hoch), während für die Spindelunterstützung von Hochgeschwindigkeits- und Präzisionswerkzeugen wie CNC-Werkzeugmaschinen und Bearbeitungszentren ISO P4 oder höher Genauigkeit ausgewählt werden sollte; In der Auswahlanleitung für Hauptwellenlager wird angegeben, dass Hauptwellenlager Schrägkugellager, Kegelrollenlager, Zylinderrollenlager, Rillenkugellager und andere Arten umfassen.
1,9mm Präzisionskugellager mit Winkelkontakt
Unter den oben genannten Lagern sind Präzisions-Schrägkugellager weit verbreitet. Wir alle wissen, dass der Wälzkörper des Winkelkontaktkugellagers Kugel ist; Da es sich um eine Art Punktkontakt handelt (anders als der lineare Kontakt von Wälzlagern), kann es höhere Drehzahl, kleinere Wärmeleistung und höhere Rotationsgenauigkeit zur Verfügung stellen. In einigen Hochgeschwindigkeits-Spindelanwendungen werden auch keramische Kugelhybridlager eingesetzt. Verglichen mit der traditionellen abgeschreckten Stahlkugel verleiht das Keramikkugelmaterial selbst dem Keramikkugellager hohe Steifigkeit, hohe Geschwindigkeit, hohe Temperaturbeständigkeit und lange Lebensdauer, um die Bedürfnisse hoher Kunden für Werkzeugmaschinenlagerprodukte zu erfüllen.
Was den Kontaktwinkel von Schrägkugellagern betrifft, sind Kontaktwinkel von 15° und 25° derzeit beliebt; Im Allgemeinen hat der Kontaktwinkel von 15° eine höhere Drehzahlleistung, während der Kontaktwinkel von 25° eine höhere axiale Tragfähigkeit hat. Da die Auswahl der Vorspannung einen großen Einfluss auf die Anwendung von Präzisions-Schrägkugellagern hat, zum Beispiel bei hoher Tragfähigkeit und hoher Steifigkeit, wird in der Regel die mittlere oder schwere Lagervorspannung gewählt; Bei Anwendungen mit hoher Geschwindigkeit und hoher Präzision müssen wir bei der frühen Auswahl der Lager auf die Auswahl der geeigneten Vorspannung achten. Die Vorspannung wird im Allgemeinen in leicht, mittel und schwer unterteilt; Um den Einsatz für Kunden zu erleichtern, bieten derzeit mehrere große Lagerhersteller weltweit Lager im Allgemeinen mit vorgeschleiften Lagerflächen und Vorspannung an, was die Form von paarten Präzisionswinkelkugellagern ist, die wir normalerweise nennen. Diese Art von Lager eliminiert die Vorspannungseinstellung der Kunden und spart so Installationszeit.
2,2,Präzisions Kegelrollenlager
Bei der Anwendung von Werkzeugmaschinen mit hohen Lasten und bestimmten Geschwindigkeitsanforderungen, wie dem Grobschleifen von Schmiedeteilen, Gewindemaschinen für Ölrohrleitungen, schweren Drehmaschinen und Fräsmaschinen, ist die Auswahl von Präzisionskegelrollenlagern eine ideale Lösung. Weil die Rolle des Kegelrollenlagers mit linearem Kontakt entworfen ist, kann sie hohe Steifigkeit und Last für die Hauptwelle zur Verfügung stellen; Darüber hinaus ist das Kegelrollenlager eine reine Wälzlagerkonstruktion, die das laufende Drehmoment und die Wärme des Lagers effektiv reduzieren kann, wodurch die Geschwindigkeit und Genauigkeit der Hauptwelle sichergestellt wird. Da Kegelrollenlager die axiale Vorspannung (Spiel) während der Installation einstellen können, können Kunden die Einstellung des Lagerspiels über den gesamten Lebenszyklus des Lagers besser optimieren.
Für die Genauigkeitsauswahl von Kegelrollenlagern werden ISO P5-Lager hauptsächlich in traditionellen Drehmaschinen und Fräsmaschinen verwendet; Für Bearbeitungszentrum, Schleifmaschine und andere Anwendungen werden normalerweise Präzisionslager von ISO P4 oder höher ausgewählt. Bei der Spindelkonstruktion gibt es zwei gängige Layouts von Kegelrollenlagern. Zwei Kegelrollenlager werden vorne und hinten verwendet, und von Angesicht zu Angesicht Installation wird angenommen; Diese Art von Design hat kompakte Struktur, hohe Steifigkeit und ist einfach zu installieren und einzustellen. Das zweite ist, zwei Kegelrollenlager zu verwenden, die von Angesicht zu Angesicht als Vorderseite der Hauptwelle installiert sind, und dann zwei Lager mit doppelten Außenringen und zwei einzelnen Innenringen (TDO) als schwimmend verwenden; Aufgrund seiner schwimmenden Kapazität kann diese Art von Design der axialen thermischen Ausdehnung der Hauptwelle gut widerstehen, und seine Steifigkeit ist sehr hoch, was die Genauigkeit der Werkzeugmaschine gewährleistet.
3,5Präzisions-Zylinderrollenlager
Bei der Anwendung von Werkzeugmaschinenspindeln kommen auch zweireihige Präzisions-Zylinderrollenlager zum Einsatz, meist kombiniert mit Präzisions-Schrägkugellagern oder Axiallagern. Diese Art von Lager kann große radiale Last tragen und hohe Geschwindigkeit ermöglichen. Die beiden Reihen der Rollen im Lager sind quer angeordnet. Die Schwankungsfrequenz während der Rotation ist signifikant höher als die des einreihigen Lagers, und die Amplitude wird um 60%~70% reduziert. Diese Art von Lager hat normalerweise zwei Formen: NN30 und NN30K Reihenlager Innenring mit Haltekante, und Außenring kann getrennt werden; Der Außenring der Reihen NNU49 und NNU49K ist mit einer Haltekante versehen, und der Innenring kann getrennt werden. Der Innenring der Reihen NN30K und NNU49K ist ein Kegelloch (Kegel 1:12), das mit dem Kegelzapfen der Hauptwelle abgestimmt ist. Der Innenring kann durch axiale Bewegung des Innenrings erweitert werden, so dass das Lagerspiel reduziert oder sogar vorgespannt werden kann (negativer Spielzustand). Zylinderlochlager werden normalerweise heiß belastet und verwenden Interferenzmessung, um das Lagerspiel zu reduzieren, oder Vorspannungslager. Für Lager der Serie NNU49 mit trennbaren Innenringen wird die Hauptwelle normalerweise auf dem Innenring installiert, bevor die Laufbahn beendet wird, um die Rotationsgenauigkeit der Hauptwelle zu verbessern.
4,5Präzisions Rillenkugellager
Bei der Anwendung der Werkzeugmaschinenspindel wird auch Präzisions-Rillenkugellager verwendet. Diese Art von Lager wird im Allgemeinen nur verwendet, um radiale Last zu tragen. Da das Spiel nicht justierbar ist, wird es oft verwendet, wenn die Genauigkeit nicht hoch ist und Vorspannung nicht erforderlich ist, wie die Spindel der gewöhnlichen Bohrmaschine. Schrägkugellager werden in der Regel paarweise eingesetzt, was viel Platz in Anspruch nimmt. Rillenkugellager können durch Vorspannung einen kleinen Winkel des Winkelkontakts erreichen. Die vorgespannten Lager können axiales und radiales Spiel gleichzeitig beseitigen, die Spindelgenauigkeit verdoppeln und die Lagergenauigkeit nach dem Laufen unter Katastrophenbelastung noch weiter verbessern. Und das Geräusch der Hauptwelle während des Betriebs wird auch deutlich verbessert. Daher kann Präzisions-Rillenkugellager auch als Hauptwellenlager der gewöhnlichen Bohrmaschine verwendet werden.