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高性能高速主軸軸承技術現狀分析

[ 发布日期:2017-05-10 点击:4260 来源:洛陽彙普軸承有限公司 【打印此文】 【關閉窗口】]
  高速主軸軸承是機床的核心部件,其功能是带动刀具(砂轮)或工件旋转,实现高速精密加工。随着现代工业对機床加工精度和加工率要求的不断提高,機床对主轴性能的要求也越来越高,传统的高速主轴概念已难以充分描述機床主轴的技术内涵。
  
  高性能機床用高速主軸軸承是指在满足加工精度和加工率的前提下,速度、精度、刚度、功率、转矩匹配性好,可靠性高,性能价格比高的機床主轴。
  
  高速機床主軸軸承按所采用的軸承类型可分为滚动軸承(角接觸球軸承、滚子軸承)、液体滑动軸承(动压軸承、静压軸承、动静压軸承)、气体軸承和磁悬浮軸承等,按照与电动机的连接方式可分为机械主轴和电主轴。
  
  電主軸(高速主軸軸)是將機床主軸功能與電動機功能從結構上融爲體的新型主軸部件,它省去了皮帶傳動或齒輪傳動環節,具有速度高、精度高、調速範圍寬、振動噪聲小、可快速起動和准停等優點。用電主軸取代傳統機械主軸是機床工業發展的大趨勢。


  電主軸按照電動機的類型又可分爲異步型電主軸和永磁同步型電主軸。
  
  从機床行业的客观需求来看,角接觸球軸承电主轴、液体(动)静压軸承电主轴和气体軸承电主轴既是市场开发的重点,也是学术研究的热点。角接觸球軸承是适宜高速化的高速主轴轴,具有摩擦阻力小、功耗小、成本低、便于系列化和标准化等优点,其限转速高、精度高、刚度高,在加工中心、数控铣床、车床、内圆磨床和高速雕铣机中获得了广泛应用,其主要技术难点在于提高精度寿命和可靠性。液体(动)静压主轴以液态“油膜”作为支撑,具有显着的“误差均化应”和阻尼减振性,回转精度远高于滚动軸承式主轴,其刚度高,磨损小,寿命长,在精密超精密機床上获得了广泛应用,其主要技术难点在于控制高速时主轴的温升和热变形。气体軸承电主轴以“气膜”作为支撑,回转精度和限转速高于液体(动)静压电主轴和滚动軸承式电主轴,其热稳定性好,是超精密機床和印刷电路板(PCD)钻床不可或缺的核心部件,其不足之处在于承载能力低,工艺要求高。
  
  磁懸浮軸承也是類重要的主軸支撐方式,限轉速高,運轉過程中無磨損,其技術難點在于如何提高動剛度和阻尼減振性能,在實現高速的同時保證高加工精度。磁懸浮主軸的核心研究內容是機械系統性和電磁性的控制問題。
  
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