CNC 공작 기계용 앵귤러 콘택트 볼 베어링
공작 기계의 설계 및 제조 과정에서 올바른 스핀들 베어링을 선택하는 것은 가공 정확도를 보장하고 장비 성능을 향상시키는 데 중요합니다. 앵귤러 콘택트 베어링은 독특한 디자인과 성능 특성으로 인해 공작 기계의 스핀들 시스템에 자주 사용됩니다. 정밀 앵귤러 콘택트 볼 베어링이 널리 사용되며 롤링 요소는 볼입니다. 점접촉(롤러베어링의 선접촉과 다름)이기 때문에 속도는 더 빠르고 발열은 적으며 회전정도는 더 높습니다.
일부 초고속 스핀들 응용 분야에서는 하이브리드 베어링 세라믹 볼 포함(일반적으로 Si3N4 또는 Al2O3)도 사용됩니다. 전통적인 경화 강철 볼과 비교하여 세라믹 볼 재료 자체는 세라믹 볼 베어링에 높은 강성, 고속, 고온 저항 및 긴 수명의 이점을 제공하여 공작 기계 베어링 제품에 대한 높은 고객 요구를 충족시킵니다. 앵귤러 콘택트 볼 베어링은 한계 속도가 높고 방사형 하중과 축방향 하중을 동시에 견딜 수 있으며 높은 강성과 하중 지지력으로 순수한 축방향 하중도 견딜 수 있습니다. 축방향 하중 용량은 접촉각에 의해 결정되며 접촉각이 증가함에 따라 증가합니다.
표준 접촉각은 15°(접미사 C로 표시), 25°(접미사 AC로 표시), 40°(접미사 B로 표시) 및 30°(접미사 A로 표시)입니다. 단일 단열 앵귤러 콘택트 볼 베어링은 단방향 축 하중만 견딜 수 있습니다. 레이디얼 하중을 지탱할 때 추가적인 축방향 힘이 발생하므로 베어링은 일반적으로 쌍으로 사용됩니다. DB(Back-to-Back) 조합과 DF(Face-to-Face) 조합은 레이디얼 하중과 양방향 축방향 하중을 견딜 수 있습니다. 베어링은 큰 부하 용량, 강한 강성, 안정적인 회전, 높은 제한 속도 및 조정 가능한 클리어런스 사전 간섭을 갖추고 있으므로 특히 고속 정밀 공작 기계에 적합합니다.
복열 앵귤러 콘택트 볼 베어링
복열 앵귤러 콘택트 볼 베어링 기본적으로 외륜 또는 내륜이 일체형으로 맞대어 있거나 마주보는 단열 베어링입니다. 단열 앵귤러 콘택트 볼 베어링과 비교하여 강성이 더 좋고 양방향 축 하중을 견딜 수 있습니다. 동시에 특정 전환 순간도 견딜 수 있습니다. 이들의 사용 효과는 연속적으로 구성된 두 개의 단열 앵귤러 콘택트 볼 베어링의 효과와 유사합니다.
XNUMX점 접촉 볼 베어링
35점 접촉 볼 베어링은 분리형 베어링 유형 또는 양방향 축 하중을 견딜 수 있는 앵귤러 접촉 볼 베어링입니다. 무부하 또는 순수 레이디얼 하중이 있을 때, 쇠구와 페룰이 45점 접촉을 하고 있는 것이 이름의 유래입니다. 순수 축방향 하중만 있는 경우 강철 볼과 페룰은 XNUMX점 접촉이 되어 양방향 축방향 하중을 견딜 수 있습니다. XNUMX점 접촉 볼 베어링은 모멘트 하중에도 견딜 수 있으며 단열 앵귤러 볼 베어링과 복열 앵귤러 볼 베어링의 기능을 갖습니다. XNUMX점 접촉 볼 베어링은 일반적으로 순수 축 하중 또는 큰 축 하중이 결합된 하중에서 XNUMX점 접촉이 있는 경우에 적합합니다. XNUMX점 접촉 볼 베어링은 한계 속도가 높으며 고속 작동이 필요한 경우에도 적합합니다. XNUMX점 접촉 볼 베어링의 접촉각은 XNUMX° 또는 XNUMX°입니다.
앵귤러 컨택트 베어링 등급
베어링은 공작기계 스핀들과 회전 테이블의 핵심 부품으로, 공작기계의 성능에 중요한 역할을 합니다. 공작기계의 가공능력을 유지하기 위해서는 고성능 베어링을 사용해야 합니다. 공작기계의 스핀들에 사용되는 베어링의 정밀도는 ISOP5 이상(P5 또는 P4는 ISO 정밀도이며 일반적으로 낮은 것부터 높은 것(P0, P6, P5, P4, P2))이어야 하며 스핀들 지지의 경우 높은 것 - 속도가 빠르고 정밀한 공작기계 CNC 공작 기계 머시닝센터는 ISOP4 이상의 정밀도를 선택해야 합니다. 스핀들 베어링 앵귤러 콘택트 볼 베어링, 테이퍼 롤러 베어링, 원통형 롤러 베어링 등이 있습니다.
앵귤러 콘택트 베어링의 장점
성능은 처리 정확도와 장비 안정성에 직접적인 영향을 미칩니다. 앵귤러 콘택트 베어링은 다음과 같은 특징을 가지고 있습니다.
고 강성: 앵귤러 콘택트 베어링의 접촉각 설계로 인해 강성이 높아 스핀들의 진동과 변형을 효과적으로 줄일 수 있습니다.
고정밀: 앵귤러 콘택트 베어링의 제조 정밀도가 높아 작동 중 스핀들의 안정성과 정밀도를 보장할 수 있습니다.
고부하 용량: 앵귤러 콘택트 베어링은 큰 반경방향 및 축방향 하중을 견딜 수 있으며 고하중 가공 상황에 적합합니다.
긴 수명: 앵귤러 콘택트 베어링은 윤활 및 밀봉 성능이 우수하여 마모를 줄이고 수명을 연장할 수 있습니다.
앵귤러 콘택트 베어링 선택
공작기계 스핀들은 전체 공작기계의 핵심입니다. 공작물 가공 정확도를 달성하고 공작 기계 성능에 직접적인 영향을 미치는 핵심 부품입니다. 오늘날의 고속 및 효율적인 생산 방법은 스핀들의 속도, 정확성, 부하 용량 및 작동 소음에 대한 더 높은 요구 사항을 제시합니다. 따라서 스핀들 설계자와 제조업체는 큰 과제에 직면하고 있으며 올바른 베어링 선택 분석은 스핀들 제조업체가 위의 과제에 대처하는 데 도움이 될 수 있습니다. 다양한 유형의 베어링에는 적용 가능한 적용 환경이 있으므로 보편적인 선택 규칙을 공식화하는 것은 어렵습니다. 정밀 베어링을 선택하려면 정확도, 강성, 속도 및 하중 등의 요소를 종합적으로 고려해야 합니다. 특정 적용 요구 사항에 따라 어떤 요소가 중요한지 결정한 다음 목표에 맞는 선택을 합니다. 앵귤러 콘택트 베어링을 선택할 때 다음 요소를 고려해야 합니다.
짐 유형: 스핀들이 받는 하중 종류(경방향 하중, 축방향 하중, 복합 하중)에 따라 적절한 앵귤러 콘택트 베어링 형식을 선택합니다.
접촉각: 접촉각의 크기는 베어링의 하중능력과 강성에 영향을 미칩니다. 특정 응용 분야 요구 사항에 따라 적절한 접촉각을 선택해야 합니다.
크기와 정확도: 베어링의 크기와 정도 등급은 공작 기계 스핀들의 설계 요구 사항과 일치해야 합니다.
윤활 및 밀봉: 우수한 윤활 및 밀봉 시스템은 베어링의 수명과 신뢰성을 향상시킬 수 있습니다.
앵귤러 콘택트 베어링의 설치 및 유지보수
앵귤러 콘택트 베어링의 선택은 특정 적용 요구 사항 및 공작 기계 설계에 따라 달라집니다. 앵귤러 콘택트 베어링의 합리적인 선택과 유지 관리를 통해 공작 기계의 가공 정확도와 안정성이 크게 향상되고 기계의 수명이 연장될 수 있습니다.
설치: 앵귤러 콘택트 베어링의 설치는 베어링의 정확한 위치를 보장하고 부적절한 설치로 인한 손상을 방지하기 위해 기술 사양을 엄격히 준수하여 수행되어야 합니다.
윤활제/루브리컨트: 베어링의 윤활 시스템을 정기적으로 점검하고 유지하여 베어링이 양호한 윤활 상태에서 작동하는지 확인하십시오.
검사: 베어링의 작동상태를 정기적으로 점검하여 마모, 풀림 등의 문제점을 신속하게 발견하고 조치합니다.
앵귤러 콘택트 베어링 제조업체
AUBEARING의 정밀 앵귤러 콘택트 볼 베어링은 보편적으로 일치하며 다른 브랜드의 동일한 유형 및 크기의 베어링과 그룹으로 교환할 수 있습니다. 동시에 AUBEARING은 각 베어링 열의 축방향 예압 편차를 더 작은 범위 내에서 제어하여 정확한 예압 힘과 강성을 달성합니다.
15° 앵귤러 콘택트 볼 베어링 방사형 하중과 특정 축 하중을 견딜 수 있습니다. 구조에는 단일 행과 이중 행의 두 가지 유형이 있습니다. 단일 행은 공칭 직경이 40mm에서 650mm까지 다양한 크기를 가지고 있습니다. 이중 행은 공칭 직경이 100mm에서 400mm까지 다양한 크기를 가지고 있습니다. 이러한 유형의 베어링은 일반적으로 연속, 대면 또는 직렬로 배열된 한 쌍의 베어링으로 구성됩니다. 축방향 클리어런스는 2~4μm 이내여야 합니다. 이러한 유형의 베어링은 일반적으로 한 방향으로만 축방향 힘을 견딜 수 있습니다.
25° 앵귤러 콘택트 볼 베어링 접촉각이 15°보다 커서 양방향의 축방향 힘을 견딜 수 있습니다. 이러한 종류의 베어링 구조는 단열 및 복열에도 사용 가능하며 크기 범위는 15° 앵귤러 콘택트 볼 베어링과 동일합니다. 이러한 베어링의 축방향 클리어런스는 3~6μm 이내여야 합니다.
40° 앵귤러 콘택트 볼 베어링 접촉각이 더 크고 세 방향의 축 방향 힘을 견딜 수 있습니다. 이러한 종류의 베어링 구조에는 단열과 복열의 두 가지 유형이 있으며 크기 범위는 처음 두 베어링과 동일합니다. 이러한 베어링의 축방향 클리어런스는 5~10μm 이내여야 합니다.
스핀들 베어링의 표준 시리즈
이 시리즈는 P4 등급과 P4S 등급으로 구분됩니다. 내부 및 외부 링과 롤링 요소는 일반적으로 52100 완전 경화 강철로 만들어집니다. 특정 조건에서 그리스 윤활 속도는 650,000DN에 도달할 수 있고 오일 윤활 속도는 1,000,000DN에 도달할 수 있습니다. 고속 시리즈와 비교하여 표준 시리즈의 전동체 직경은 더 크고 예압은 더 높습니다. 절단 부하가 크고 시스템 동적 강성에 대한 요구 사항이 높은 경우에 적합합니다.
또한 그리스는 선정 시 중요한 고려사항입니다. 그리스가 너무 많으면 베어링의 방열에 심각한 영향을 미치고 작동 온도가 급격히 상승하여 그리스 수명이 급격히 떨어지고 베어링 수명이 단축됩니다. 그리스가 너무 적으면 샤프트 링과 롤링 요소를 분리하는 특정 윤활유 필름이 형성되지 않습니다. 이들 사이의 마찰로 인해 온도가 더 상승하고 이는 베어링 수명에도 영향을 미칩니다. 속도에 따라 권장되는 그리스 양도 다릅니다. 속도가 500,000 DN 미만인 경우 추가되는 그리스의 양은 베어링 내부 여유 공간의 25% – 40%여야 합니다. 속도가 500,000 DN보다 높을 때 추가되는 그리스의 양은 베어링 내부 여유 공간의 15% – 20%여야 합니다. 표준 시리즈에는 롤링 요소에 의해 안내되는 나일론 케이지와 외부 링에 의해 안내되는 베이클라이트 케이지의 두 가지 유형의 케이지가 있다는 점에 유의해야 합니다. 두 종류의 베어링은 내부 여유공간이 다르므로 그리스 첨가량을 계산할 때 이를 구별해야 합니다.
세라믹 볼 시리즈의 스핀들 베어링
이 시리즈는 P4S 등급이며 내부 및 외부 링은 일반적으로 52100 완전 경화 강철이며 전동체는 세라믹 재료입니다. 특정 조건에서 그리스 윤활 속도는 750,000DN에 도달하고 오일 윤활 속도는 1,500,000DN에 도달할 수 있습니다. 동적 방사형 및 축방향 하중 용량은 표준 시리즈와 동일하지만 강성은 50% 증가합니다. 세라믹의 무게는 강철의 무게보다 60% 가벼우므로 전동체의 원심력이 감소하여 슬립 및 스핀 현상이 줄어들고 전동체와 궤도면 사이에서 발생하는 열도 감소되어 베어링이 길어집니다. 삶; 동시에 세라믹 볼의 열팽창 계수는 낮고 고속 작동 중에 온도가 상승하면 예압력이 표준 시리즈 강철 볼보다 작고 발열도 적습니다. 비교해 보면 세라믹 볼 시리즈의 속도는 표준 시리즈의 약 1.5배이며 이론적인 작동 수명은 3-5배까지 높을 수 있습니다. 고속, 고부하용량, 고강성을 동시에 만족시켜야 하는 경우에는 세라믹 볼 시리즈를 고려하여야 하며, 그리스의 양은 베어링 내부 여유공간의 15~20% 이내로 조절되어야 합니다.
고속 시리즈 스핀들 베어링
이 시리즈는 P4S 등급이며 내부 및 외부 링은 일반적으로 52100 완전 경화 강철이며 전동체는 52100 완전 경화 강철 또는 세라믹 재료에서 선택할 수 있으며 개방형 및 양면 비접촉 밀봉의 두 가지 유형이 있습니다. 특정 조건에서 그리스 윤활 속도는 850,000 DN-1,000,000 DN에 도달할 수 있고 오일 윤활 속도는 1,700,000 DN-2,000,000 DN에 도달할 수 있습니다.
고속 시리즈는 낮은 발열, 낮은 작동 온도 및 높은 강성의 요구 사항을 충족할 수 있기 때문에 일반적으로 고속 CNC 머시닝 센터 및 고속 밀링 기계에 사용됩니다. 이 시리즈의 주요 장점은 다음과 같습니다. 첫째, 전동체의 직경이 줄어들고 개수가 늘어납니다. 정밀하게 설계된 궤도 형상은 전동체와 궤도 사이의 접촉 면적을 줄이고 마찰열 발생을 줄입니다.
둘째, 고속 작동 시 소형 전동체에 가해지는 원심력이 감소하고, 슬립 및 스핀 현상이 약화되며, 접촉 영역의 발열이 감소됩니다.
셋째, 내부 링과 외부 링 모두 높은 숄더와 낮은 숄더를 갖고 있어 윤활유를 위한 개방형 채널을 제공하여 작동 중에 발생하는 열을 신속하게 제거할 수 있습니다.
넷째, 전동체에 대한 윤활유의 전단 효과가 감소하고 발열이 감소됩니다. 속도 요구 사항이 더 높은 경우에는 더 높은 한계 속도와 동적 강성을 갖춘 고속 세라믹 볼 시리즈를 선택하여 작동 중 열 발생을 더욱 줄여 더 낮은 작동 온도를 달성할 수도 있습니다.
결론
앵귤러 콘택트 볼 베어링은 반경방향 및 축방향 하중을 모두 견딜 수 있고 고속에서 우수한 성능을 발휘하므로 CNC 공작 기계와 같은 고정밀 기계 장비에 이상적입니다. 장비의 장기적 안정적인 작동을 보장하려면 올바른 선택과 설치가 필수적입니다.