Følg meg på:
Vinkelkontaktkulelager for CNC-verktøymaskiner
Under design- og produksjonsprosessen av verktøymaskiner er det avgjørende å velge riktig spindellager for å sikre maskineringsnøyaktighet og forbedre utstyrsytelsen. Vinkelkontaktlager brukes ofte i spindelsystemet til verktøymaskiner på grunn av deres unike design og ytelsesegenskaper. Presisjonsvinkelkontaktkulelager er mye brukt, og deres rullende elementer er kuler. Fordi de er punktkontakt (forskjellig fra linjekontakten til rullelagre), kan de gi høyere hastigheter, mindre varmeutvikling og høyere rotasjonsnøyaktighet.
I noen ultrahøyhastighets spindelapplikasjoner brukes også hybridlagre med keramiske kuler (vanligvis Si3N4 eller Al2O3). Sammenlignet med tradisjonelle herdede stålkuler gir selve det keramiske kulematerialet keramiske kulelagre fordelene med høy stivhet, høy hastighet, høy temperaturbestandighet og lang levetid, og møter dermed den høye kundeetterspørselen etter maskinverktøylagerprodukter. Vinkelkontaktkulelagre har høy grensehastighet, kan tåle radialbelastninger og aksialbelastninger samtidig, og kan også tåle rene aksialbelastninger, med høy stivhet og bæreevne. Den aksiale lastekapasiteten bestemmes av kontaktvinkelen og øker med økende kontaktvinkel.
Standard kontaktvinkler er 15° (angitt med suffiks C), 25° (indikert med suffiks AC), 40° (angitt med suffiks B) og 30° (angitt med suffiks A). Et enkelt enrads vinkelkontaktkulelager kan bare tåle ensrettet aksial belastning. Når du bærer radielle belastninger, vil det forårsake ytterligere aksiale krefter, så lagrene brukes vanligvis i par. DB (rygg-til-rygg) kombinasjon og DF (ansikt-til-ansikt) kombinasjon kan tåle radielle belastninger og toveis aksiale belastninger. Lageret har stor belastningskapasitet, sterk stivhet, stabil rotasjon, høy begrensende hastighet og justerbar klaring før interferens, så det er spesielt egnet for høyhastighets presisjonsmaskiner.
Dobbeltrads vinkelkontaktkulelager
Torads vinkelkontaktkulelager er i utgangspunktet enrads lagre som er montert rygg mot rygg eller flate mot flate, med den ytre ringen eller den indre ringen integrert. Sammenlignet med enrads vinkelkontaktkulelager har de bedre stivhet og tåler toveis aksialbelastning. Samtidig kan de også tåle et visst vippemoment. Brukseffekten deres ligner på to enrads vinkelkontaktkulelager konfigurert rygg mot rygg.
Firepunkts kontaktkulelager
Firepunkts kontaktkulelager er en type separerbare lager, eller et vinkelkontaktkulelager som tåler toveis aksiale belastninger. Når det ikke er noen belastning eller en ren radiell belastning, er stålkulen og hylsen i firepunktskontakt, som er opprinnelsen til navnet. Når det kun er en ren aksial belastning, blir stålkulen og hylsen topunktskontakt og tåler toveis aksiale belastninger. Firepunkts kontaktkulelager tåler også momentbelastninger, og har funksjonene til enkeltrads vinkelkontaktkulelager og dobbeltrads vinkelkontaktkulelager. Firepunkts kontaktkulelager er generelt egnet for de anledninger hvor det er topunktskontakt under rene aksiallaster eller kombinerte laster med store aksiallaster. Firepunkts kontaktkulelager har en høy grensehastighet og er også egnet for de anledninger hvor høyhastighetsdrift er nødvendig. Kontaktvinkelen til firepunkts kontaktkulelager er 35° eller 45°.
Vinkelkontaktlagerkvaliteter
Lagre er kjernekomponentene i maskinverktøyets spindler og rotasjonsbord, og spiller en viktig rolle i maskinverktøyets ytelse. For å opprettholde maskinverktøyets prosesseringskapasitet må det brukes høyytelseslagre. Presisjonen til lagrene som brukes på spindelen til maskinverktøy bør være ISOP5 eller høyere (P5 eller P4 er ISO-presisjonen, vanligvis fra lav til høy (P0, P6, P5, P4, P2), og for spindelstøtte av høyhastighets- og høypresisjonsmaskiner som CNC-maskiner og maskineringssentre, bør ISOP4 eller høyere presisjon velges. Spindellagre inkluderer vinkelkontaktkulelager, koniske rullelager og sylindriske rullelager.
Fordeler med vinkelkontaktlager
Ytelsen deres påvirker direkte prosesseringsnøyaktigheten og utstyrets stabilitet. Vinkelkontaktlager har følgende egenskaper:
Høy stivhet : Kontaktvinkeldesignet til vinkelkontaktlagre gir dem høy stivhet, noe som effektivt kan redusere vibrasjon og deformasjon av spindelen.
Høy presisjon : Produksjonspresisjonen til vinkelkontaktlagre er høy, noe som kan sikre spindelens stabilitet og presisjon under drift.
Høy lastekapasitet : Vinkelkontaktlagre tåler store radiale og aksiale belastninger og er egnet for prosessering med høy belastning.
Lang levetid : Vinkelkontaktlagre har god smøre- og tetningsevne, noe som kan redusere slitasje og forlenge levetiden.
Valg av vinkelkontaktlager
Maskinspindelen er hjertet i hele maskinverktøyet. Det er nøkkeldelen for å oppnå nøyaktighet i arbeidsstykket og direkte påvirke ytelsen til maskinverktøyet. Dagens høyhastighets og effektive produksjonsmetoder har stilt høyere krav til hastighet, nøyaktighet, lastekapasitet og kjørestøy til spindelen. Derfor står spindeldesignerne og produsentene overfor store utfordringer, og korrekt lagervalganalyse kan hjelpe spindelprodusentene med å takle utfordringene ovenfor. Ulike typer lagre har sine egne anvendelige bruksmiljøer, så det er vanskelig å formulere en universell valgregel. For valg av presisjonslagre er det nødvendig å vurdere følgende faktorer grundig: nøyaktighet, stivhet, hastighet og belastning, etc. I henhold til de spesifikke applikasjonskravene, bestemme hvilken faktor som er viktig, og foreta deretter målrettede valg. Når du velger vinkelkontaktlager, må følgende faktorer tas i betraktning:
Lasttype : Velg riktig vinkelkontaktlagertype i henhold til lasttypen (radiallast, aksiallast eller kombinert last) som bæres av spindelen.
Kontaktvinkel : Størrelsen på kontaktvinkelen påvirker lagerets lastekapasitet og stivhet. Det er nødvendig å velge riktig kontaktvinkel i henhold til de spesifikke applikasjonskravene.
Størrelse og nøyaktighet : Størrelsen og nøyaktighetsgraden til lageret bør samsvare med designkravene til maskinverktøyets spindel.
Smøring og tetting : Et godt smøre- og tetningssystem kan forbedre lagerets levetid og pålitelighet.
Installasjon og vedlikehold av vinkelkontaktlager
Valget av vinkelkontaktlager avhenger også av de spesifikke applikasjonskravene og maskinverktøydesign. Gjennom rimelig valg og vedlikehold av vinkelkontaktlager kan prosesseringsnøyaktigheten og stabiliteten til verktøymaskiner forbedres betydelig og levetiden til maskineriet kan forlenges.
Installasjon : Installasjon av vinkelkontaktlagre bør utføres i strengt samsvar med tekniske spesifikasjoner for å sikre lagerets nøyaktige posisjon og unngå skader forårsaket av feil installasjon.
Smøring : Kontroller og vedlikehold lagerets smøresystem regelmessig for å sikre at lageret fungerer i god smøretilstand.
Inspeksjon : Kontroller lagrenes driftsstatus regelmessig, og oppdag og håndter mulige problemer, som slitasje, løshet osv., raskt.
Produsenter av vinkelkontaktlager
AUBEARINGs presisjonsvinkelkontaktkulelager er universelt tilpasset og kan byttes ut med lagre av samme type og størrelse fra andre merker i grupper. Samtidig kontrollerer AUBEARING det aksiale forspenningsavviket til hver rad med lagre innenfor et mindre område for å oppnå presis forspenningskraft og stivhet.
15° vinkelkontaktkulelager kan tåle radial belastning og visse aksiale belastninger. Det finnes to typer konstruksjoner: enrads og torads. Enrads har forskjellige størrelser med nominelle diametre fra 40 mm til 650 mm; torads har forskjellige størrelser med nominelle diametre fra 100 mm til 400 mm. Denne typen lager består vanligvis av et par lagre anordnet rygg mot rygg, flate mot flate eller i serie. Aksialklaringen bør være innenfor 2 til 4 μm. Denne typen lager kan vanligvis bare tåle aksialkraft i én retning.
25° vinkelkontaktkulelager har en kontaktvinkel større enn 15°, slik at det kan motstå aksiale krefter i begge retninger. Strukturen til denne typen lager er også tilgjengelig i enrads- og toradsutførelse, og størrelsesområdet er det samme som for 15° vinkelkontaktkulelager. Aksialklaringen til slike lagre bør være innenfor 3 til 6 μm.
40° vinkelkontaktkulelager har en større kontaktvinkel og kan motstå aksiale krefter i tre retninger. Strukturen til denne typen lager har også to typer: enrads og torads, og størrelsesområdet er det samme som de to første lagrene. Aksialklaringen til slike lagre bør være innenfor 5 til 10 μm.
Standard serie med spindellager
Denne serien er delt inn i P4 og P4S karakterer. De indre og ytre ringene og rulleelementene er vanligvis laget av 52100 helherdet stål. Under visse forhold kan hastigheten på fettsmøring nå 650,000 1,000,000 DN, og hastigheten på oljesmøring kan nå XNUMX XNUMX XNUMX DN. Sammenlignet med høyhastighetsserien er rulleelementdiameteren til standardserien større og forspenningen høyere. Den er egnet for anledninger med store skjærebelastninger og høye krav til systemdynamisk stivhet.
I tillegg er fett en viktig betingelse som må vurderes i utvalget. For mye fett vil alvorlig påvirke varmespredningen til lageret, og driftstemperaturen vil stige kraftig, noe som vil føre til at fettets levetid faller raskt og forkorter lagerets levetid; for lite fett vil ikke danne en viss smøreoljefilm som skiller akselringen og rulleelementet. Friksjonen mellom dem vil føre til en høyere temperaturøkning, som også vil påvirke lagerets levetid. For ulike hastigheter er den anbefalte mengden fett også forskjellig. Når hastigheten er mindre enn 500,000 25 DN, bør mengden fett som tilsettes være 40 % – 500,000 % av ledig plass inne i lageret; når hastigheten er høyere enn 15 20 DN, bør mengden fett som tilsettes være XNUMX % – XNUMX % av ledig plass inne i lageret. Det skal bemerkes at det er to typer bur i standardserien: nylonbur ledet av rullende elementer og bakelittbur ledet av ytre ringer. Den indre ledige plassen til de to lagertypene er forskjellig, og de bør skilles ut når man beregner mengden fett som legges til.
Spindellager i keramikkkuleserien
Denne serien er av P4S-kvalitet, de indre og ytre ringene er generelt 52100 fullstendig herdet stål, og de rullende elementene er keramiske materialer. Under visse forhold kan hastigheten på fettsmøring nå 750,000 1,500,000 DN, og oljesmøring kan nå 50 60 1.5 DN. Den dynamiske radielle og aksiale lastkapasiteten tilsvarer standardserien, men stivheten økes med 3%; vekten av keramikk er 5 % lettere enn stål, noe som reduserer sentrifugalkraften til rulleelementet, og dermed reduserer slipp- og spinnfenomenet, og varmen som genereres mellom rulleelementet og løpebanen reduseres tilsvarende, og utvider lageret. liv; Samtidig er den termiske ekspansjonskoeffisienten til den keramiske kulen lav, og når temperaturen stiger under høyhastighetsdrift, er forspenningskraften mindre enn standardseriens stålkule, og varmeutviklingen er mindre. Etter sammenligning er hastigheten til den keramiske kuleserien omtrent 15 ganger høyere enn standardserien, og den teoretiske levetiden kan være så høy som 20-XNUMX ganger; når høy hastighet, høy belastningskapasitet og høy stivhet må oppfylles samtidig, bør den keramiske kuleserien vurderes, og fettmengden bør kontrolleres innenfor XNUMX % – XNUMX % av det ledige rommet inne i lageret.
Høyhastighets serie spindellager
Denne serien er P4S-kvalitet, de indre og ytre ringene er generelt 52100 fullstendig herdet stål, og rulleelementene kan velges fra 52100 fullstendig herdet stål eller keramiske materialer, og det er to typer: åpen og dobbeltsidig berøringsfri forseglet. Under visse forhold kan hastigheten på fettsmøring nå 850,000 1,000,000 DN-1,700,000 2,000,000 XNUMX DN, og oljesmøring kan nå XNUMX XNUMX XNUMX DN-XNUMX XNUMX XNUMX DN.
Høyhastighetsserien brukes vanligvis i høyhastighets CNC-bearbeidingssentre og høyhastighetsfresemaskiner fordi den kan møte kravene til lav varmeutvikling, lav driftstemperatur og høy stivhet. De viktigste fordelene med denne serien er: For det første reduseres diameteren på rulleelementet og antallet økes. Den nøyaktig utformede løpebaneformen reduserer kontaktområdet mellom rulleelementet og løpebanen, og reduserer friksjonsvarmegenerering;
For det andre reduseres sentrifugalkraften på det små rullende elementet under høyhastighetsdrift, slipp- og spinnfenomenet svekkes, og varmeutviklingen i kontaktområdet reduseres;
For det tredje har både den indre og ytre ringen høye og lave skuldre, som gir en åpen kanal for smøremidlet, som raskt kan ta bort varmen som genereres under drift;
For det fjerde reduseres skjæreffekten av smøremidlet på rulleelementet, og varmeutviklingen reduseres. Når hastighetskravet er høyere, kan du også velge høyhastighetsserien av keramiske kuler med høyere grensehastighet og dynamisk stivhet for ytterligere å redusere varmeutviklingen under drift, og dermed oppnå en lavere driftstemperatur.
Konklusjon
Vinkelkontaktkulelager er ideelle for mekanisk utstyr med høy presisjon som CNC-maskinverktøy på grunn av deres evne til å motstå både radielle og aksiale belastninger, og deres gode ytelse ved høye hastigheter. Riktig valg og installasjon er avgjørende for å sikre langsiktig stabil drift av utstyret.