雕刻機用電主軸軸承的選型方法
用計算機控制的雕刻機越來越普及,它廣泛用于建筑行業(yè)門窗雕刻,機械行業(yè)的重厚模具雕刻,塑料行業(yè)的模具雕刻以及手機玻璃面板的雕銑和磨削。過去這種雕刻機以進口為主,現(xiàn)在國產雕刻機也有長足的進步和發(fā)展。因此,雕刻機所用電主軸的生產也逐步國產化。但是,由于我國的雕刻機主軸塬型大都由國外引進,它塬來使用的高速軸承也是國外一些著名軸承生產企業(yè)提供的。在國產化的過程中,由于主軸生產企業(yè)對軸承選用不是很精通,往往出現(xiàn)誤選誤用,給終端用戶造成不必要的麻煩,為此,有必要將目前雕刻機用電主軸軸承*容易出現(xiàn)的誤選問題從理論上分析誤選軸承給用戶帶來的惡果。
軸承選型的誤區(qū):該用普通高速型選用了超高速型軸承
高速軸系中的軸承,大多采用角接觸球軸承,這類軸承同一外形尺寸(即內外徑,寬度),內部結構有很多種,如分普通角接觸球軸承,高速角接觸球軸承和超高速角接觸球軸承,其中*大差別就是滾動體(球)的大小,普通角接觸球軸承的球徑*大,高速角接觸球軸承的球徑中等,超高速角接觸球軸承的球徑*小,其限轉速遞增,動負荷量(Cr)遞減,除此以外,滾動體材料又可分為軸承鋼鋼球和陶瓷球兩大類,保持架材料分為金屬保持架和工程塑料保持架等。還有接觸角也分為15度,25度,30度,40度,60度等,為了得到不同的剛度,組配軸承的預緊力又分輕,中,重??傊?,角接觸球軸承的選型要比其它的通用軸承復雜的多。目前雕刻機電主軸軸承選型當中有限轉速,動負荷容量,接觸角,預緊力等的選擇。但*主要的誤選是限轉速和動負荷容量選擇時不能擺正兩者的關系,出現(xiàn)的問題是限轉速有余而動負荷容量不足,造成使用壽命縮短。更確切地說就是應該選用普通高速70系列而選用了H70系列。
選型錯誤造成壽命紛亂的理論分析
目前雕刻機電主軸轉速以24000轉/分和18000轉/分居多,我們以24000轉/分主軸為代表將H7004~H7008及7004~7008作個對比。
所有型號在DT配對方式下工作,工作轉速均可達到24000轉/分,但是,普通高速型球徑要比超高速型軸承球徑大得多,相應的動負荷容量它也大得多,那么在同等工作條件下肯定使用壽命要長。
使用壽命計算
現(xiàn)在以7008C/HQ1和H7008C/HQ1為例計算其使用壽命。
設定徑向切削力Fr=1220N,軸向負荷為預緊力Fa=300N,當量動負荷P=XFr+YFa,從軸承樣本中查出X=0。44,Y=1。36
那么P=0。44x1220+1。36x300=945N
取工作轉速為20000轉/分,7008C/HQ1軸承使用壽命
H7008C/HQ1使用壽命:
計算結果表明7008C/HQ1,使用壽命有2468h而H7008/HQ1使用壽命僅有987H,也就是說7008C/HQ1的使用壽命是H7008C/HQ1的2。5倍。
從以上分析計算說明選擇70系列能夠達到工作速度的話不宜選擇H70系列(超高速),否則將會帶來使用壽命急劇變短的后果,因此,掌握正確選擇軸承型號的基本塬則在設計軸系時是非常關鍵的,根據我們無錫二軸的經驗,選擇軸承型號的基本塬則是:1首先根據主軸的工作速度和剛度要求,確定限轉速;2根據軸向,徑向受力比例和剛度選擇接觸角;3在幾個型號都能滿足上述兩個要求時,選擇動負荷容量*大的那個型號,只有這樣才會既能滿足工作速度又能滿足*佳的使用壽命。