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如何在高速立式车床上应用交叉滚子轴承?

时间:2022-12-12 点击次数:118
  在立式车床设备上,回转工作台是体现机床整体性能、实现工件加工精度的核心构造之一。我们要求它在高速运转并承受较重工件的同时,具备精准的运行精度及非常高的抗倾覆力矩能力,而支撑工作台的转盘轴承则是完成这一重要使命的关键。之前国内大部分工作台选择推力轴承与径向轴承配合使用,这种布置形式结构复杂,用料较多,尤其在安置大型箱体零件时,整个机床的空间体积更为庞大。转盘轴承的安装和预紧调整也比较困难,对中更加不易保证,工作台整体精度难以提高。
 
  因此,现在更多设计开始选用结构更加紧凑的交叉滚子轴承不仅节省材料成本,而且设计方案简化、极限转速更高、运行精度及稳定性更佳、承载能力和刚性也更强。那么,如何在高速立式车床上应用交叉滚子轴承,以实现它的工程性能呢?
 
  一、轴承配合
 
  轴承选型时建议内圈与轴、外圈与齿圈均为紧配合。外圈由于是转动部件,紧配量应该略大内圈会被端盖压着向下移动,调节至一定的预紧量,因此紧配量应该略小。但如果认为内圈是静止部件,而将内圈与轴设计为松配合内圈与轴之间存在径向间隙,则有可能在安装内圈、锁紧内圈或者轴承受载时内圈偏斜,即发生偏心。这种偏心将使滚子与滚道的接触区域边界出现应力集中,造成严重的划痕、压坑及剥落,提早结束轴承寿命。
 
  二、跳动精度
 
  轴承跳动可分为同步跳动和异步跳动,其中同步跳动对工作台整体跳动的影响可以通过磨削工作台面而Z大程度的减小,但异步跳动的影响在这一环节中却无法消除,它主要是由滚子外径公差及圆度所决定的。因此,轴承异步跳动控制的越好,则工作台最终的径向与轴向跳动也越小,即运转精度越高。在选择轴承品牌与精度等级时,建议不要只关注轴承装配跳动,而应该深入了解影响轴承异步跳动的精度标准。
 
  三、形位公差
 
  轴与齿圈的安装面要求具有与精密轴承一致的平面度、垂直度、圆度及圆柱度。控制这些形位公差不仅可以获得更好的装配精度,而且可以避免轴承内外圈过度偏心而产生应力集中,延长轴承的使用寿命。关于形位公差的加工标准,建议咨询轴承供应商,匹配其轴承精度即可。
 
  四、轴向预紧量
 
  立车的切削测试中非常关注工件的端面及外圆粗糙度,而决定其优差的关键之一就是系统的刚性。系统刚性包括框架结构的刚性、支撑轴承的刚性等,其中轴承的刚性往往取决于其轴向预紧量。
 
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