雕刻機(jī)用電主軸軸承的選型
發(fā)布時間：2020-10-05 11:22:03 點(diǎn)擊率：
用計算機(jī)控制的雕刻機(jī)越來越普及，它廣泛用于建筑行業(yè)門窗雕刻，機(jī)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(jī)玻璃面板的雕銑和磨削。過去這種雕刻機(jī)以進(jìn)口為主，現(xiàn)在國產(chǎn)雕刻機(jī)也有長足的進(jìn)步和發(fā)展。因此，雕刻機(jī)所用電主軸的生產(chǎn)也逐步國產(chǎn)化。但是，由于我國的雕刻機(jī)主軸原型大都由國外引進(jìn)，它原來使用的高速軸承也是國外一些軸承生產(chǎn)企業(yè)提供的.如:FAG,SKF,NSK,SNFA,GMN等公司。在國產(chǎn)化的過程中，由于主軸生產(chǎn)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(jī)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。
二、 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(nèi)外徑，寬度），內(nèi)部結(jié)構(gòu)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zui大差別就是滾動體（球）的大小 ，普通角接觸球軸承的球徑最大，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zui小，其極限轉(zhuǎn)速遞增，動負(fù)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(yù)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(fù)雜的多。目前雕刻機(jī)電主軸軸承選型當(dāng)中有極限轉(zhuǎn)速，動負(fù)荷容量，接觸角，預(yù)緊力等的選擇。但zui主要的誤選是極限轉(zhuǎn)速和動負(fù)荷容量選擇時不能擺正兩者的關(guān)系，出現(xiàn)的問題是極限轉(zhuǎn)速有余而動負(fù)荷容量不足，造成使用壽命縮短。更確切地說就是應(yīng)該選用普通高速70系列而選用了H70系列。
三、 選型錯誤造成壽命紛亂的理論分析
目前雕刻機(jī)電主軸轉(zhuǎn)速以24000轉(zhuǎn)/分和18000轉(zhuǎn)/分居多，我們以24000轉(zhuǎn)/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(zhuǎn)速均可達(dá)到24000轉(zhuǎn)/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(yīng)的動負(fù)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。
四、 使用壽命計算
現(xiàn)在以7008 C/HQ1和H7008 C/HQ1為例計算其使用壽命。
設(shè)定徑向切削力Fr=1220N,軸向負(fù)荷為預(yù)緊力Fa=300N,當(dāng)量動負(fù)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(zhuǎn)速為20000轉(zhuǎn)/分,7008 C/HQ1軸承使用壽命
H7008 C/HQ1使用壽命：
計算結(jié)果表明7008 C/HQ1，使用壽命有2468h而H7008 /HQ1使用壽命僅有987H，也就是說7008 C/HQ1的使用壽命是H7008 C/HQ1的2.5倍。
五、 結(jié)論
從以上分析計算說明選擇70系列能夠達(dá)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原則在設(shè)計軸系時是非常關(guān)鍵的，根據(jù)我們無錫二軸的經(jīng)驗，選擇軸承型號的基本原則是：1首先根據(jù)主軸的工作速度和剛度要求，確定極限轉(zhuǎn)速;2根據(jù)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(fù)荷容量zui大的那個型號，只有這樣才會既能滿足工作速度又能滿足zui佳的使用壽命。
二、 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(nèi)外徑，寬度），內(nèi)部結(jié)構(gòu)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zui大差別就是滾動體（球）的大小 ，普通角接觸球軸承的球徑最大，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zui小，其極限轉(zhuǎn)速遞增，動負(fù)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(yù)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(fù)雜的多。目前雕刻機(jī)電主軸軸承選型當(dāng)中有極限轉(zhuǎn)速，動負(fù)荷容量，接觸角，預(yù)緊力等的選擇。但zui主要的誤選是極限轉(zhuǎn)速和動負(fù)荷容量選擇時不能擺正兩者的關(guān)系，出現(xiàn)的問題是極限轉(zhuǎn)速有余而動負(fù)荷容量不足，造成使用壽命縮短。更確切地說就是應(yīng)該選用普通高速70系列而選用了H70系列。
三、 選型錯誤造成壽命紛亂的理論分析
目前雕刻機(jī)電主軸轉(zhuǎn)速以24000轉(zhuǎn)/分和18000轉(zhuǎn)/分居多，我們以24000轉(zhuǎn)/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(zhuǎn)速均可達(dá)到24000轉(zhuǎn)/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(yīng)的動負(fù)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。
四、 使用壽命計算
現(xiàn)在以7008 C/HQ1和H7008 C/HQ1為例計算其使用壽命。
設(shè)定徑向切削力Fr=1220N,軸向負(fù)荷為預(yù)緊力Fa=300N,當(dāng)量動負(fù)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(zhuǎn)速為20000轉(zhuǎn)/分,7008 C/HQ1軸承使用壽命
H7008 C/HQ1使用壽命：
計算結(jié)果表明7008 C/HQ1，使用壽命有2468h而H7008 /HQ1使用壽命僅有987H，也就是說7008 C/HQ1的使用壽命是H7008 C/HQ1的2.5倍。
五、 結(jié)論
從以上分析計算說明選擇70系列能夠達(dá)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原則在設(shè)計軸系時是非常關(guān)鍵的，根據(jù)我們無錫二軸的經(jīng)驗，選擇軸承型號的基本原則是：1首先根據(jù)主軸的工作速度和剛度要求，確定極限轉(zhuǎn)速;2根據(jù)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(fù)荷容量zui大的那個型號，只有這樣才會既能滿足工作速度又能滿足zui佳的使用壽命。