雕刻機(jī)用電主軸軸承的選型方法
用計(jì)算機(jī)控制的雕刻機(jī)越來(lái)越普及,它廣泛用于建筑行業(yè)門(mén)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(guò)去這種雕刻機(jī)以進(jìn)口為主,現(xiàn)在國(guó)產(chǎn)雕刻機(jī)也有長(zhǎng)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(guó)產(chǎn)化。但是,由于我國(guó)的雕刻機(jī)主軸塬型大都由國(guó)外引進(jìn),它塬來(lái)使用的高速軸承也是國(guó)外一些著名軸承生產(chǎn)企業(yè)提供的。在國(guó)產(chǎn)化的過(guò)程中,由于主軸生產(chǎn)企業(yè)對(duì)軸承選用不是很精通,往往出現(xiàn)誤選誤用,給終端用戶(hù)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(wèn)題從理論上分析誤選軸承給用戶(hù)帶來(lái)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(lèi)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*大差別就是滾動(dòng)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(zhuǎn)速遞增,動(dòng)負(fù)荷量(Cr)遞減,除此以外,滾動(dòng)體材料又可分為軸承鋼鋼球和陶瓷球兩大類(lèi),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??傊墙佑|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)中有限轉(zhuǎn)速,動(dòng)負(fù)荷容量,接觸角,預(yù)緊力等的選擇。但*主要的誤選是限轉(zhuǎn)速和動(dòng)負(fù)荷容量選擇時(shí)不能擺正兩者的關(guān)系,出現(xiàn)的問(wèn)題是限轉(zhuǎn)速有余而動(dòng)負(fù)荷容量不足,造成使用壽命縮短。更確切地說(shuō)就是應(yīng)該選用普通高速70系列而選用了H70系列。
選型錯(cuò)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(gè)對(duì)比。
所有型號(hào)在DT配對(duì)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(dòng)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(zhǎng)。
使用壽命計(jì)算
現(xiàn)在以7008C/HQ1和H7008C/HQ1為例計(jì)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(dòng)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,7008C/HQ1軸承使用壽命
H7008C/HQ1使用壽命:
計(jì)算結(jié)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(shuō)7008C/HQ1的使用壽命是H7008C/HQ1的2。5倍。
從以上分析計(jì)算說(shuō)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(huì)帶來(lái)使用壽命急劇變短的后果,因此,掌握正確選擇軸承型號(hào)的基本塬則在設(shè)計(jì)軸系時(shí)是非常關(guān)鍵的,根據(jù)我們無(wú)錫二軸的經(jīng)驗(yàn),選擇軸承型號(hào)的基本塬則是:1首先根據(jù)主軸的工作速度和剛度要求,確定限轉(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(gè)型號(hào)都能滿足上述兩個(gè)要求時(shí),選擇動(dòng)負(fù)荷容量*大的那個(gè)型號(hào),只有這樣才會(huì)既能滿足工作速度又能滿足*佳的使用壽命。