Основной вал как ключевой компонент станка, его производительность будет напрямую влиять на точность вращения станка, скорость, жесткость, подъем температуры и шум и другие параметры, что, в свою очередь, повлияет на качество обработки детали, такие как точность размера детали, шероховатость поверхности и другие показатели. Поэтому для поддержания мощности обработки станка необходимо оснастить высокопроизводительные подшипники. Точность подшипника, используемого на шпинделе станка, должна быть ISO P5 или выше (P5 или P4 - это точность ISO и т. Д., Как правило, от низкого до высокого до P0, P6, P5, P4, P2), в то время как для станков с ЧПУ, центров обработки и других высокоскоростных, высокоточных станков, поддерживающих шпиндель, необходимо выбрать точность ISO P4 или выше; В руководстве по выбору подшипников шпинделя указано, что подшипники шпинделя включают угловые контактные шарикоподшипники, конические роликовые подшипники, цилиндрические роликовые подшипники, шарикоподшипники с глубокими канавками и другие типы.
Точный угловой контактный шарикоподшипник
В некоторых из вышеупомянутых подшипников широко используются шариковые подшипники с точным углом контакта. Мы все знаем, что катящееся тело углового контактного шарикоподшипника - это шар; Поскольку это точечный контакт (в отличие от линейного контакта роликовых подшипников), он обеспечивает более высокую скорость вращения, меньшую тепловую мощность и более высокую точность вращения. В некоторых высокоскоростных случаях применения шпинделя также используются керамические шарики с гибридными подшипниками. По сравнению с традиционными закаленными стальными шариками, керамические шариковые материалы сами по себе дают керамические шариковые подшипники с высокой жесткостью, высокой скоростью вращения, высокой температурой, длительным сроком службы точки, чтобы удовлетворить высокий спрос клиентов на продукцию станковых подшипников.
Что касается угла контакта шарикоподшипников с угловым контактом, то в настоящее время наиболее популярными являются углы контакта 15° и 25°; Обычно угол контакта 15° обладает относительно высокой скоростью вращения, в то время как угол контакта 25° имеет более высокую осевую несущую способность. Поскольку выбор предварительной нагрузки оказывает большое влияние на применение прецизионных угловых контактных шарикоподшипников, например, в случае высокой нагрузки и высокой жесткости, обычно выбираются средние или тяжелые подшипники для предварительной загрузки; Для некоторых случаев применения с высокой скоростью вращения и высокой точностью, мы должны обратить внимание на выбор подходящей предварительной нагрузки в раннем выборе подшипников, такая легкая предварительная нагрузка более распространена. Предварительная загрузка делится на три типа: легкий, средний и тяжелый; Для удобства использования клиентами, в настоящее время несколько крупнейших производителей подшипников в мире, как правило, предлагают предварительно измельченную поверхность подшипника с предварительно загруженными подшипниками, то есть то, что мы обычно называем парой прецизионных угловых контактных шариковых подшипников. Этот тип подшипников освобождает клиента от регулирования предварительной нагрузки, тем самым экономя время установки.
II. Прецизионные конические роликоподшипники
В некоторых тяжелых условиях применения станков с установленными требованиями к скорости, таких как бесплодная шлифовка поковок, проволочная машина для трубопроводов, тяжелые токарные и фрезерные станки, выбор точных конических роликоподшипников является идеальным вариантом. Поскольку ролик конического роликоподшипника предназначен для линейного контакта, он обеспечивает высокую жесткость и несущую способность шпинделя; Кроме того, конический роликоподшипник представляет собой чисто прокручиваемую конструкцию подшипника, которая хорошо уменьшает рабочий крутящий момент и тепло подшипника, тем самым обеспечивая скорость и точность шпинделя. Поскольку конические роликоподшипники могут регулировать осевую предварительную нагрузку (люфт) во время установки, это позволяет клиентам лучше оптимизировать регулирование люфта подшипника на протяжении всего срока службы подшипника.
Для выбора точности конических роликовых подшипников подшипники ISO P5 в основном используются в традиционных токарных и фрезерных станках; Если речь идет о центрах обработки, шлифовальных станках и других приложениях, то обычно выбираются точные подшипники ISO P4 или выше. В конструкции шпинделя более распространена компоновка конических роликовых подшипников двух типов. Вид - передний и задний с коническим роликовым подшипником и с использованием установки лицом к лицу; Такие конструкции имеют компактную конструкцию, высокую жесткость и удобные для установки и настройки. Второй заключается в использовании двух конических роликовых подшипников, установленных лицом к лицу в качестве основного вала, а затем в качестве плавающего подшипника с двойным внешним кольцом и двумя одновнутренними кольцами (TDO); Благодаря плавучести такие конструкции хорошо выдерживают осевое тепловое расширение шпинделя и имеют высокую жесткость, обеспечивая точность станка.
III. Прецизионные цилиндрические роликоподшипники
В применении шпинделя станка также используются двухрядные прецизионные цилиндрические роликовые подшипники, обычно в комбинации с прецизионными угловыми контактными шариковыми подшипниками или упорными подшипниками. Такие подшипники выдерживают большую радиальную нагрузку и позволяют иметь более высокую скорость вращения. Две колонны роликов в подшипниках расположены перекрестно, частота колебаний при вращении значительно выше, чем у одиночных подшипников, амплитуда уменьшается на 60% ~ 70%. Такие подшипники, как правило, имеют две формы: NN30, NN30K две серии подшипников с внутренним кольцом, внешнее кольцо может быть разделено; Внешние кольца подшипников двух серий NNU49 и NNU49K с упорными краями, внутреннее кольцо может быть разделено, из которых внутреннее кольцо серий NN30K и NNU49K представляет собой коническое отверстие (конус 1: 12), в сочетании с конической шейкой шпинделя, осевое перемещение внутреннего кольца может раздувать внутреннее кольцо, так что зазор подшипника может быть уменьшен или даже предварительно натянут подшипник (состояние отрицательного люфта). Подшипники с цилиндрическими отверстиями обычно используют горячую загрузку, использование избыточной компоновки для уменьшения зазора подшипника или предварительного натяжения подшипника. Подшипники серии NNU49, отделяемые внутренним кольцом, как правило, устанавливаются на шпиндель во внутреннем кольце, а затем тщательно обрабатываются на ролике, чтобы повысить точность вращения шпинделя.
IV. Шаровые подшипники с точными глубокими канавами
В применении шпинделя станка также используются прецизионные шарикоподшипники с глубокими канавами. Подшипники этого типа обычно используются только для того, чтобы выдерживать радиальную нагрузку, так как люфт не может быть отрегулирован, поэтому часто используется в случаях, когда требования к точности невелики, не требуют предварительного натяжения, таких как основная ось обычного бурового станка и так далее. Угловой контактный шарикоподшипник обычно используется в паре, занимает больше пространства, в то время как глубокий шарикоподшипник может достигать небольшого углового контакта с помощью предварительного натяжения, предварительно натянутый подшипник может одновременно устранить осевой и радиальный зазор, удвоить точность шпинделя и даже дополнительно улучшить точность подшипника после срабатывания аварийной нагрузки. Кроме того, значительно улучшился уровень шума при работе шпинделя. Таким образом, прецизионные шарикоподшипники с глубокими канавами также могут быть использованы в качестве подшипников шпинделя обычного сверлильного станка.