交叉滾子軸承在數控立車上的應用
交叉滾子軸承在數控立車上的應用
- 2020/12/14 14:24:39
中國是機床需求大國，也是社會生產大國，但僅是在中低端領域進行較為充分的滿足我國國內工業(yè)管理需要，高端領域一直涉入較少。隨著中國產業(yè)的發(fā)展和競爭的升級，提高自己產品信息技術含量，擁有獨立自主的專利、設計才是影響企業(yè)可以長期持續(xù)發(fā)展的最佳方式選擇。因此就數控立車而言，如何能夠實現公司產品從低端到高端、從初級加工到高精尖制造才是企業(yè)文化轉型大潮中應該積極思考和努力的方向。
在立式設備中，回轉工作臺是反映機床整體性能、實現工作零件加工精度的核心結構之一。我們要求它高速運行，承受繁重的工作，具有精確的操作精度和非常高的尖端扭矩阻力，支持工作站的軸承是這一重要任務的關鍵。此前國內大部分工作站選擇推力軸承和徑向軸承一起使用，這種排列形式結構復雜，材料多，特別是在大箱件的放置中，整個機床空間體積較大。軸承安裝和預緊調整也比較困難，保證難度大，工作站的整體精度也難以提高。
隨著近年來科學技術的發(fā)展，高精度、高速機床產品受到市場的影響。它還使站立式汽車的加工精度不斷向新高度移動。十字滾子軸承在提高立式加工精度方面起著關鍵作用。
一、跳動精度
軸承跳動分為同步跳動和異步跳動，其中同步跳動對工作臺整體跳動的影響可以通過磨削工作臺表面來最大程度的降低，但異步跳動的影響在這個過程中是無法消除的，主要是由滾子外徑和圓度的公差決定的。因此，軸承的異步跳動控制越好，工作臺的最終徑向和軸向跳動越小，即運行精度越高。在選擇軸承品牌和精度等級時，建議不僅要關注軸承裝配跳動，還要深入了解影響軸承異步跳動的精度標準。
二、軸承配合
在選擇軸承類型時，建議內圈與軸、外圈與齒圈緊配合。
三、形位公差
軸與齒圈的安裝面要求具有與精密軸承一致的平面度、垂直度、圓度及圓柱度?？刂七@些形位公差不僅可以獲得更好的裝配精度，而且可以避免軸承內外圈過度偏心而產生應力集中，延長軸承的使用壽命。關于形位公差的加工標準，建議咨詢軸承供應商，匹配其軸承精度即可。
四、軸向預緊量
立車的切削測試中非常廣泛關注工件的端面及外圓粗糙度，而決定其優(yōu)差的關鍵因素之一問題就是一個系統(tǒng)的剛性。系統(tǒng)具有剛性管理包括研究框架體系結構的剛性、支撐軸承的剛性等，其中軸承的剛性往往主要取決于其軸向預緊量。
實際發(fā)展應用中，軸承A列滾子工作主要可以承受傾覆力矩，而C列滾子主要風險承受軸向載荷。當軸承外圈承重時，A列滾子與軸承圈有脫開的趨勢，即軸向游隙增大，而C列滾子被壓緊，即軸向游隙減小。如果一個軸承軸向預緊量不足，承重后，A列滾子不僅學習失去預緊，而且與滾道之間沒有出現游隙，系統(tǒng)具有剛性需求因此企業(yè)迅速開始下降，那么當切削力作用產生傾覆力矩時，工件的徑向變形將大大提高增加，同時能夠得到的表面粗糙度也非常差;如果采用軸向預緊量過大，由于C列滾子要同時需要承受工件重量與軸承公司內部預緊力，其與滾道之間的接觸過程中應力有可能存在超出許用極限，大大減少降低中國軸承設計使用網絡壽命。因此，充分利用考慮環(huán)境溫度與載荷的影響，合理科學設定軸承的軸向預緊量變得更加尤為明顯重要。
五、軸承安裝注意事項
本節(jié)重點介紹安裝過程中需要特別注意的操作細節(jié):
1. 當軸承下的內圈裝入軸座并返回室溫時，需要用0.025mm的止損器檢查內環(huán)與肩部之間的間隙，以確保其安裝到位;外圈也是如此，如果不正確，則使用中等硬度鋼棒擊中端面，使其就位，以免內圈和外圈因安裝不到位而偏心，損壞軸承。
安裝下內圈、外圈、滾子后，調整齒圈端面與主軸端面（紅線所示平面）之間的平行度，使下內圈與外圈平行。安裝上內圈后，使軸承前后轉動，使?jié)L子和墊片正確定位，調整齒圈端面與上內圈端面的平行度，保證三個軸承套圈平整，避免軸承套圈間的偏心，造成應力集中，損壞軸承。
安裝上內圈后，軸承必須前后旋轉，以自動對齊滾子和墊圈，然后必須鎖緊墊圈和端蓋。如果沒有滾動軸承，使?jié)L子在滾道上歪斜和鎖定，軸承運行將有嚴重的發(fā)熱，滾道燒傷，劃痕和精度損失和其他問題。
4.按照對角線順序逐個鎖緊端蓋螺栓，鎖緊扭矩可增加到最終鎖緊量的三至四倍，以防止壓入端蓋時，由于兩側受力不均或過大而造成內圈偏心。同時，在每一輪鎖定后，可以再次檢查端蓋的水平度，以盡可能消除偏心。
六. 其他問題
如果被加工工件在切削試驗中粗糙度不好，除了軸承剛度問題外，還可能是設備中其他部件的振動，傳遞到工作臺和工件上，影響切削質量。
如果回轉工作臺由齒輪環(huán)嚙合驅動，則在安裝過程中注意調整適當的嚙合位置，以便不偏心到環(huán)齒輪，從而導致軸承內部應力濃度過早報廢。
在數控立式車床的設計領域，選擇十字滾子軸承支承轉臺已成為主流。
交叉滾子軸承在立式車床上的應用非常成功，大大提高了機床的精度，特別是高速時軸承的幾何精度。但不可否認的是，仍然存在很多限制軸承使用的缺點，比如軸承個體尺寸差異較大，相關零件要根據軸承的實際尺寸來確定。同時，軸承的外圈和下內圈應過盈安裝，相關零件的尺寸公差和形位公差極高，難以形成批量生產。當然，隨著加工技術的提高和裝配方式的快速發(fā)展，十字滾子軸承已經廣泛應用于立式汽車中。洛陽鴻元軸承科技有限公司成立于2005年12月，是一家專業(yè)研發(fā)制造精密轉盤軸承、交叉滾子軸承、機器人減速器專用軸承三大系列產品的企業(yè)，占據國內80％的市場，40％的產品出口歐洲、韓國等國家，年增長率為30％-50％。