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सीएनसी मशीन टूल्स के लिए कोणीय संपर्क बॉल बेयरिंग
मशीन टूल्स के डिजाइन और निर्माण प्रक्रिया के दौरान, मशीनिंग सटीकता सुनिश्चित करने और उपकरण के प्रदर्शन को बेहतर बनाने के लिए सही स्पिंडल बेयरिंग चुनना महत्वपूर्ण है। कोणीय संपर्क बीयरिंग अक्सर मशीन टूल्स की स्पिंडल प्रणाली में उनके अद्वितीय डिजाइन और प्रदर्शन विशेषताओं के कारण उपयोग किए जाते हैं। सटीक कोणीय संपर्क बॉल बेयरिंग का व्यापक रूप से उपयोग किया जाता है, और उनके रोलिंग तत्व गेंदें हैं। क्योंकि वे बिंदु संपर्क (रोलर बीयरिंग के लाइन संपर्क से अलग) हैं, वे उच्च गति, कम गर्मी उत्पादन और उच्च रोटेशन सटीकता प्रदान कर सकते हैं।
कुछ अति-उच्च गति स्पिंडल अनुप्रयोगों में, हाइब्रिड बीयरिंग सिरेमिक गेंदों के साथ (आमतौर पर Si3N4 या Al2O3) का भी उपयोग किया जाता है। पारंपरिक कठोर स्टील गेंदों की तुलना में, सिरेमिक बॉल सामग्री स्वयं सिरेमिक बॉल बेयरिंग को उच्च कठोरता, उच्च गति, उच्च तापमान प्रतिरोध और लंबे जीवन के फायदे देती है, इस प्रकार मशीन टूल बेयरिंग उत्पादों के लिए उच्च ग्राहक मांग को पूरा करती है। कोणीय संपर्क बॉल बेयरिंग में एक उच्च सीमा गति होती है, जो एक ही समय में रेडियल भार और अक्षीय भार सहन कर सकती है, और उच्च कठोरता और भार वहन क्षमता के साथ शुद्ध अक्षीय भार भी सहन कर सकती है। इसकी अक्षीय भार क्षमता संपर्क कोण द्वारा निर्धारित की जाती है और संपर्क कोण की वृद्धि के साथ बढ़ जाती है।
मानक संपर्क कोण 15° (प्रत्यय C द्वारा इंगित), 25° (प्रत्यय AC द्वारा इंगित), 40° (प्रत्यय B द्वारा इंगित) और 30° (प्रत्यय A द्वारा इंगित) हैं। एक एकल एकल-पंक्ति कोणीय संपर्क बॉल बेयरिंग केवल एकदिशीय अक्षीय भार सहन कर सकता है। रेडियल भार वहन करते समय, यह अतिरिक्त अक्षीय बलों का कारण बनेगा, इसलिए बीयरिंग आमतौर पर जोड़े में उपयोग किए जाते हैं। DB (बैक-टू-बैक) संयोजन और DF (फेस-टू-फेस) संयोजन रेडियल भार और द्विदिशीय अक्षीय भार सहन कर सकते हैं। बेयरिंग में बड़ी भार क्षमता, मजबूत कठोरता, स्थिर रोटेशन, उच्च सीमित गति और समायोज्य निकासी पूर्व-हस्तक्षेप है, इसलिए यह विशेष रूप से उच्च गति वाले सटीक मशीन टूल्स के लिए उपयुक्त है।
डबल-पंक्ति कोणीय संपर्क बॉल बेयरिंग
डबल-पंक्ति कोणीय संपर्क बॉल बेयरिंग मूल रूप से सिंगल-रो बेयरिंग बैक-टू-बैक या फेस-टू-फेस होते हैं, जिसमें बाहरी रिंग या इनर रिंग एकीकृत होती है। सिंगल-रो एंगुलर कॉन्टैक्ट बॉल बेयरिंग की तुलना में, उनमें बेहतर कठोरता होती है और वे द्विदिश अक्षीय भार का सामना कर सकते हैं। साथ ही, वे एक निश्चित टिपिंग मोमेंट का भी सामना कर सकते हैं। उनका उपयोग प्रभाव बैक-टू-बैक कॉन्फ़िगर किए गए दो सिंगल-रो एंगुलर कॉन्टैक्ट बॉल बेयरिंग के समान है।
चार-बिंदु संपर्क बॉल बेयरिंग
चार-बिंदु संपर्क बॉल बेयरिंग एक प्रकार का अलग करने योग्य बेयरिंग या कोणीय संपर्क बॉल बेयरिंग है जो द्विदिश अक्षीय भार का सामना कर सकता है। जब कोई भार या शुद्ध रेडियल भार नहीं होता है, तो स्टील बॉल और फेरुल चार-बिंदु संपर्क में होते हैं, जो नाम की उत्पत्ति है। जब केवल शुद्ध अक्षीय भार होता है, तो स्टील बॉल और फेरुल दो-बिंदु संपर्क बन जाते हैं और द्विदिश अक्षीय भार का सामना कर सकते हैं। चार-बिंदु संपर्क बॉल बेयरिंग क्षण भार का भी सामना कर सकते हैं, और एकल-पंक्ति कोणीय संपर्क बॉल बेयरिंग और डबल-पंक्ति कोणीय संपर्क बॉल बेयरिंग के कार्य होते हैं। चार-बिंदु संपर्क बॉल बेयरिंग आम तौर पर उन अवसरों के लिए उपयुक्त होते हैं जहाँ शुद्ध अक्षीय भार या बड़े अक्षीय भार के साथ संयुक्त भार के तहत दो-बिंदु संपर्क होता है। चार-बिंदु संपर्क बॉल बेयरिंग की एक उच्च सीमा गति होती है और यह उन अवसरों के लिए भी उपयुक्त है जहाँ उच्च गति संचालन की आवश्यकता होती है। चार-बिंदु संपर्क बॉल बेयरिंग का संपर्क कोण 35 ° या 45 ° है।
कोणीय संपर्क बेयरिंग ग्रेड
बियरिंग मशीन टूल स्पिंडल और रोटरी टेबल के मुख्य घटक हैं, और मशीन टूल्स के प्रदर्शन में महत्वपूर्ण भूमिका निभाते हैं। मशीन टूल्स की प्रसंस्करण क्षमता को बनाए रखने के लिए, उच्च-प्रदर्शन बियरिंग का उपयोग किया जाना चाहिए। मशीन टूल्स के स्पिंडल पर उपयोग की जाने वाली बियरिंग की परिशुद्धता ISOP5 या उससे अधिक होनी चाहिए (P5 या P4 ISO परिशुद्धता है, आमतौर पर कम से उच्च (P0, P6, P5, P4, P2) तक होती है, और उच्च गति और उच्च परिशुद्धता मशीन टूल्स जैसे स्पिंडल समर्थन के लिए सीएनसी मशीन टूल्स और मशीनिंग केंद्रों के लिए, ISOP4 या उससे अधिक परिशुद्धता का चयन किया जाना चाहिए। स्पिंडल बियरिंग इसमें कोणीय संपर्क बॉल बेयरिंग, पतला रोलर बेयरिंग और बेलनाकार रोलर बेयरिंग शामिल हैं।
कोणीय संपर्क बीयरिंग के लाभ
उनका प्रदर्शन सीधे प्रसंस्करण सटीकता और उपकरण स्थिरता को प्रभावित करता है। कोणीय संपर्क बीयरिंग में निम्नलिखित विशेषताएं हैं:
उच्च कठोरताकोणीय संपर्क बीयरिंगों का संपर्क कोण डिजाइन उन्हें उच्च कठोरता देता है, जो धुरी के कंपन और विरूपण को प्रभावी ढंग से कम कर सकता है।
उच्च परिशुद्धताकोणीय संपर्क बीयरिंग की विनिर्माण परिशुद्धता उच्च है, जो ऑपरेशन के दौरान धुरी की स्थिरता और परिशुद्धता सुनिश्चित कर सकती है।
उच्च भार क्षमताकोणीय संपर्क बीयरिंग बड़े रेडियल और अक्षीय भार का सामना कर सकते हैं और उच्च लोड प्रसंस्करण अवसरों के लिए उपयुक्त हैं।
लंबा जीवनकोणीय संपर्क बीयरिंग में अच्छा स्नेहन और सीलिंग प्रदर्शन होता है, जो पहनने को कम कर सकता है और सेवा जीवन का विस्तार कर सकता है।
कोणीय संपर्क बीयरिंग का चयन
मशीन टूल स्पिंडल पूरे मशीन टूल का दिल है। यह वर्कपीस प्रोसेसिंग सटीकता प्राप्त करने और मशीन टूल के प्रदर्शन को सीधे प्रभावित करने का मुख्य हिस्सा है। आज की उच्च गति और कुशल उत्पादन विधियों ने स्पिंडल की गति, सटीकता, भार क्षमता और चलने वाले शोर पर उच्च आवश्यकताओं को आगे बढ़ाया है। इसलिए, स्पिंडल डिज़ाइनर और निर्माता बड़ी चुनौतियों का सामना करते हैं, और सही असर चयन विश्लेषण स्पिंडल निर्माताओं को उपरोक्त चुनौतियों से निपटने में मदद कर सकता है। विभिन्न प्रकार के बीयरिंगों के अपने लागू अनुप्रयोग वातावरण होते हैं, इसलिए एक सार्वभौमिक चयन नियम तैयार करना मुश्किल है। सटीक बीयरिंग के चयन के लिए, निम्नलिखित कारकों पर व्यापक रूप से विचार करना आवश्यक है: सटीकता, कठोरता, गति और भार, आदि। विशिष्ट अनुप्रयोग आवश्यकताओं के अनुसार, निर्धारित करें कि कौन सा कारक महत्वपूर्ण है, और फिर लक्षित चयन करें। कोणीय संपर्क बीयरिंग का चयन करते समय, निम्नलिखित कारकों पर विचार करने की आवश्यकता है:
लोड प्रकारस्पिंडल द्वारा वहन किए जाने वाले भार प्रकार (रेडियल लोड, अक्षीय लोड या संयुक्त लोड) के अनुसार उपयुक्त कोणीय संपर्क बेयरिंग प्रकार का चयन करें।
संपर्क कोण: संपर्क कोण का आकार असर की भार क्षमता और कठोरता को प्रभावित करता है। विशिष्ट अनुप्रयोग आवश्यकताओं के अनुसार उपयुक्त संपर्क कोण का चयन करना आवश्यक है।
आकार और सटीकताबेयरिंग का आकार और सटीकता ग्रेड मशीन टूल स्पिंडल की डिज़ाइन आवश्यकताओं से मेल खाना चाहिए।
स्नेहन और सीलिंगएक अच्छी स्नेहन और सीलिंग प्रणाली बीयरिंग की सेवा जीवन और विश्वसनीयता में सुधार कर सकती है।
कोणीय संपर्क बीयरिंगों की स्थापना और रखरखाव
कोणीय संपर्क बीयरिंग का चयन विशिष्ट अनुप्रयोग आवश्यकताओं और मशीन टूल डिज़ाइन पर भी निर्भर करता है। कोणीय संपर्क बीयरिंग के उचित चयन और रखरखाव के माध्यम से, मशीन टूल्स की प्रसंस्करण सटीकता और स्थिरता में काफी सुधार किया जा सकता है और मशीनरी के सेवा जीवन को बढ़ाया जा सकता है।
स्थापनाकोणीय संपर्क बीयरिंग की स्थापना तकनीकी विनिर्देशों के अनुसार सख्ती से की जानी चाहिए ताकि बीयरिंग की सटीक स्थिति सुनिश्चित हो सके और अनुचित स्थापना के कारण होने वाली क्षति से बचा जा सके।
स्नेहनयह सुनिश्चित करने के लिए कि बेयरिंग अच्छी स्नेहन स्थिति में काम कर रही है, बेयरिंग की स्नेहन प्रणाली की नियमित जांच और रखरखाव करें।
निरीक्षणबीयरिंगों की परिचालन स्थिति की नियमित जांच करें, तथा संभावित समस्याओं, जैसे घिसाव, ढीलापन आदि का तुरंत पता लगाएं और उनका समाधान करें।
कोणीय संपर्क बीयरिंग निर्माता
AUBEARING के सटीक कोणीय संपर्क बॉल बेयरिंग सार्वभौमिक रूप से मेल खाते हैं और उन्हें समूहों में अन्य ब्रांडों के समान प्रकार और आकार के बेयरिंग के साथ बदला जा सकता है। साथ ही, AUBEARING सटीक प्रीलोड बल और कठोरता प्राप्त करने के लिए एक छोटी सी सीमा के भीतर बेयरिंग की प्रत्येक पंक्ति के अक्षीय प्रीलोड विचलन को नियंत्रित करता है।
15° कोणीय संपर्क बॉल बेयरिंग रेडियल लोड और कुछ अक्षीय भार सहन कर सकते हैं। दो प्रकार की संरचनाएँ हैं: एकल पंक्ति और दोहरी पंक्ति। एकल पंक्ति में 40 मिमी से 650 मिमी तक नाममात्र व्यास के साथ अलग-अलग आकार होते हैं; दोहरी पंक्ति में 100 मिमी से 400 मिमी तक नाममात्र व्यास के साथ अलग-अलग आकार होते हैं। इस प्रकार के बेयरिंग में आम तौर पर बैक-टू-बैक, आमने-सामने या श्रृंखला में व्यवस्थित बीयरिंग की एक जोड़ी होती है। अक्षीय निकासी 2 से 4 माइक्रोन के भीतर होनी चाहिए। इस प्रकार के बेयरिंग आम तौर पर केवल एक दिशा में अक्षीय बल सहन कर सकते हैं।
25° कोणीय संपर्क बॉल बेयरिंग संपर्क कोण 15 डिग्री से अधिक है, इसलिए यह दोनों दिशाओं में अक्षीय बलों का सामना कर सकता है। इस तरह के असर की संरचना एकल पंक्ति और दोहरी पंक्ति में भी उपलब्ध है, और इसकी आकार सीमा 15 डिग्री कोणीय संपर्क बॉल बेयरिंग के समान है। ऐसे बीयरिंग की अक्षीय निकासी 3 से 6 माइक्रोन के भीतर होनी चाहिए।
40° कोणीय संपर्क बॉल बेयरिंग संपर्क कोण बड़ा होता है और तीन दिशाओं में अक्षीय बलों का सामना कर सकता है। इस तरह के बीयरिंग की संरचना भी दो प्रकार की होती है: सिंगल रो और डबल रो, और इसका आकार रेंज पहले दो बीयरिंग के समान होता है। ऐसे बीयरिंग की अक्षीय निकासी 5 से 10 माइक्रोन के भीतर होनी चाहिए।
स्पिंडल बीयरिंग की मानक श्रृंखला
इस श्रृंखला को P4 और P4S ग्रेड में विभाजित किया गया है। आंतरिक और बाहरी रिंग और रोलिंग तत्व आम तौर पर 52100 पूरी तरह से कठोर स्टील से बने होते हैं। कुछ शर्तों के तहत, ग्रीस स्नेहन की गति 650,000 डीएन तक पहुंच सकती है, और तेल स्नेहन की गति 1,000,000 डीएन तक पहुंच सकती है। उच्च गति श्रृंखला की तुलना में, मानक श्रृंखला का रोलिंग तत्व व्यास बड़ा है और प्रीलोड अधिक है। यह बड़े कटिंग लोड और सिस्टम डायनेमिक कठोरता के लिए उच्च आवश्यकताओं वाले अवसरों के लिए उपयुक्त है।
इसके अलावा, ग्रीस चयन में विचार करने के लिए एक महत्वपूर्ण शर्त है। बहुत अधिक ग्रीस बियरिंग के ताप अपव्यय को गंभीर रूप से प्रभावित करेगा, और ऑपरेटिंग तापमान तेजी से बढ़ेगा, जिससे ग्रीस का जीवन तेजी से कम हो जाएगा और बियरिंग का जीवन छोटा हो जाएगा; बहुत कम ग्रीस शाफ्ट रिंग और रोलिंग तत्व को अलग करने के लिए एक निश्चित चिकनाई तेल फिल्म नहीं बनाएगा। उनके बीच घर्षण उच्च तापमान वृद्धि का कारण बनेगा, जो बियरिंग के जीवन को भी प्रभावित करेगा। विभिन्न गति के लिए, ग्रीस की अनुशंसित मात्रा भी अलग-अलग होती है। जब गति 500,000 डीएन से कम होती है, तो जोड़े गए ग्रीस की मात्रा बियरिंग के अंदर खाली जगह का 25% - 40% होनी चाहिए; जब गति 500,000 डीएन से अधिक होती है, तो जोड़े गए ग्रीस की मात्रा बियरिंग के अंदर खाली जगह का 15% - 20% होनी चाहिए। यह ध्यान दिया जाना चाहिए कि मानक श्रृंखला में दो प्रकार के पिंजरे हैं: रोलिंग तत्वों द्वारा निर्देशित नायलॉन पिंजरे और बाहरी छल्लों द्वारा निर्देशित बेकेलाइट पिंजरे। दोनों प्रकार के बीयरिंगों का आंतरिक मुक्त स्थान अलग-अलग होता है, और ग्रीस की मात्रा की गणना करते समय उनमें अंतर किया जाना चाहिए।
सिरेमिक बॉल श्रृंखला में स्पिंडल बियरिंग
यह श्रृंखला P4S ग्रेड है, आंतरिक और बाहरी रिंग आम तौर पर 52100 पूरी तरह से कठोर स्टील हैं, और रोलिंग तत्व सिरेमिक सामग्री हैं। कुछ शर्तों के तहत, ग्रीस स्नेहन की गति 750,000 डीएन तक पहुंच सकती है, और तेल स्नेहन 1,500,000 डीएन तक पहुंच सकता है। गतिशील रेडियल और अक्षीय भार क्षमता मानक श्रृंखला के बराबर है, लेकिन कठोरता 50% बढ़ जाती है; सिरेमिक का वजन स्टील की तुलना में 60% हल्का होता है, जो रोलिंग तत्व के केन्द्रापसारक बल को कम करता है, जिससे फिसलन और स्पिन घटना कम हो जाती है, और रोलिंग तत्व और रेसवे के बीच उत्पन्न गर्मी भी तदनुसार कम हो जाती है, जिससे असर जीवन का विस्तार होता है; उसी समय, सिरेमिक बॉल का थर्मल विस्तार गुणांक कम होता है, और जब उच्च गति के संचालन के दौरान तापमान बढ़ता है, तो प्रीलोड बल मानक श्रृंखला स्टील बॉल की तुलना में छोटा होता है, और गर्मी उत्पादन छोटा होता है। तुलना के बाद, सिरेमिक बॉल श्रृंखला की गति मानक श्रृंखला की तुलना में लगभग 1.5 गुना है, और सैद्धांतिक परिचालन जीवन 3-5 गुना अधिक हो सकता है; जब उच्च गति, उच्च भार क्षमता और उच्च कठोरता को एक ही समय में पूरा करने की आवश्यकता होती है, तो सिरेमिक बॉल श्रृंखला पर विचार किया जाना चाहिए, और असर के अंदर मुक्त स्थान के 15% - 20% के भीतर ग्रीस की मात्रा को नियंत्रित किया जाना चाहिए।
उच्च गति श्रृंखला स्पिंडल बीयरिंग
यह श्रृंखला P4S ग्रेड है, आंतरिक और बाहरी रिंग आम तौर पर 52100 पूरी तरह से कठोर स्टील हैं, और रोलिंग तत्वों को 52100 पूरी तरह से कठोर स्टील या सिरेमिक सामग्री से चुना जा सकता है, और दो प्रकार हैं: खुला और डबल-पक्षीय गैर-संपर्क सील। कुछ शर्तों के तहत, ग्रीस स्नेहन की गति 850,000 DN-1,000,000 DN तक पहुँच सकती है, और तेल स्नेहन 1,700,000 DN-2,000,000 DN तक पहुँच सकता है।
हाई-स्पीड सीरीज़ का इस्तेमाल आमतौर पर हाई-स्पीड सीएनसी मशीनिंग सेंटर और हाई-स्पीड मिलिंग मशीन में किया जाता है क्योंकि यह कम गर्मी उत्पादन, कम ऑपरेटिंग तापमान और उच्च कठोरता की आवश्यकताओं को पूरा कर सकता है। इस श्रृंखला के मुख्य लाभ हैं: सबसे पहले, रोलिंग तत्व का व्यास कम हो जाता है और संख्या बढ़ जाती है। सटीक रूप से डिज़ाइन किए गए रेसवे आकार रोलिंग तत्व और रेसवे के बीच संपर्क क्षेत्र को कम करता है, और घर्षण गर्मी उत्पादन को कम करता है;
दूसरा, उच्च गति संचालन के दौरान छोटे आकार के रोलिंग तत्व पर केन्द्रापसारक बल कम हो जाता है, फिसलन और स्पिन घटना कमजोर हो जाती है, और संपर्क क्षेत्र में गर्मी उत्पादन कम हो जाता है;
तीसरा, आंतरिक और बाहरी दोनों रिंगों में ऊंचे और निचले कंधे होते हैं, जो स्नेहक के लिए एक खुला चैनल प्रदान करते हैं, जो संचालन के दौरान उत्पन्न गर्मी को तुरंत दूर कर सकता है;
चौथा, रोलिंग तत्व पर स्नेहक का कतरनी प्रभाव कम हो जाता है, और गर्मी उत्पादन कम हो जाता है। जब गति की आवश्यकता अधिक होती है, तो आप संचालन के दौरान गर्मी उत्पादन को और कम करने के लिए उच्च सीमा गति और गतिशील कठोरता के साथ सिरेमिक गेंदों की उच्च गति श्रृंखला भी चुन सकते हैं, जिससे कम ऑपरेटिंग तापमान प्राप्त होता है।
निष्कर्ष
कोणीय संपर्क बॉल बेयरिंग उच्च परिशुद्धता वाले यांत्रिक उपकरणों जैसे कि सीएनसी मशीन टूल्स के लिए आदर्श हैं क्योंकि वे रेडियल और अक्षीय भार दोनों को झेलने की क्षमता रखते हैं, और उच्च गति पर उनका प्रदर्शन अच्छा होता है। उपकरणों के दीर्घकालिक स्थिर संचालन को सुनिश्चित करने के लिए सही चयन और स्थापना आवश्यक है।