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數控車床主軸的性能指標及軸承的檢測方法

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數控車床主軸的性能指標及軸承的檢測方法

發布日期:2019-03-15 作者: 點擊:


   高精密數控車床 主軸指的是機床上帶動工件或刀具旋轉的軸。通常由主軸、軸承和傳動件(齒輪或帶輪)等組成主軸部件。在機器中主要用來支撐傳動零件如齒輪、帶輪,傳遞運動及扭矩,如機床主軸;有的用來裝夾工件,如心軸。

   

    除了刨床、拉床等主運動為直線運動的機床外,大多數機床都有主軸部件。主軸部件的運動精度和結構剛度是決定加工質量和切削效率的重要因素。衡量主軸部件性能的指標主要是旋轉精度、剛度和速度適應性。

 

①旋轉精度:主軸旋轉時在影響加工精度的方向上出現的徑向和軸向跳動(見形位公差),主要決定於主軸和軸承的製造和裝配質量。

 

②動、靜剛度:主要決定於主軸的彎曲剛度、軸承的剛度和阻尼。

 

③速度適應性:允許的最高轉速和轉速範圍,主要決定於軸承的結構和潤滑,以及散熱條件。

 

    高精密數控車床 長期使用會導致主軸軸承嚴重受損,影響機床幾何精度,為恢複精度,需采用“定向裝配法”實施主軸軸承的更換及裝配。

 

    數控車床主軸軸承的檢測

 

   高精密數控車床 主軸軸承一般采用角接觸球軸承,用千分尺檢測軸承內外徑和厚度,與國標對比是否符合要求。測量角接觸球軸承的內外圈厚度差,采用杠杆千分表(百分表)、磁力表座、長100mm標準塊3件、大理石平板1塊、100mm×100mm×20mm平行塊1。

 

    將平板、3個標準塊6個端麵、磁力表座底麵、平行塊上下麵清洗幹淨,將標準塊120°分布於平板上,角接觸球軸承上口朝上放在標準塊上麵(被測角接觸球軸承要清洗幹淨,轉動均勻,滾道內不得有細微雜物),磁力表座吸在平行塊上,將杠杆千分表頭朝上打在角接觸球軸承下口外圈端麵處,使杠杆千分表頭壓下0暢04mm左右,讀出千分表讀數並記錄。用手輕推平行塊連同磁力表座向裏移動至角接觸球軸承下口內圈端麵處,讀出千分表讀數並記錄,計算出兩組讀數差值X,即讀數大的端麵比讀數小的端麵低X。例如千分表頭在外圈端麵的讀數為-0暢014mm,在內圈端麵的讀數為0,這表明內圈端麵比外圈端麵低0暢014mm(即內圈端麵比外圈端麵靠近平板麵0暢014mm)。反過來,軸承放置不變,將杠杆千分表頭朝下壓住角接觸球軸承上口外圈端麵並使表頭壓下0暢04mm左右,讀出千分表讀數並記錄。再移到內圈端麵讀出千分表讀數並記錄,計算兩組讀數差值Y,即讀數大的端麵比讀數小的端麵高Y。例如千分表頭在外圈端麵的讀數為0暢014mm,在內圈端麵的讀數為0,這表明角接觸球軸承上口內端麵比外端麵低0暢014mm。采用上述過程在圓周上對稱測4個點,測出數值相同為最佳,若4個點上測出的數值相差0暢01~0暢02mm還可用,若超差太大則軸承不合格。


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    以此類推對所有軸承都測出上述兩組數值。測出每盤軸承的狀況後,要選配兩盤相一致的軸承(高度差在0暢02mm內均可),同方向裝配,這樣就可以確保這兩盤軸承的內、外圈端麵全部接觸無間隙(這一點非常關鍵,詳見圖2)。再測出第三盤軸承的上口和下口的高度差,此時就可以考慮第三盤軸承和前兩盤軸承背對背裝配時的中間隔套尺寸。內隔套和外隔套的厚度是否相同取決於第三盤軸承和另一盤背對背軸承的高度差。當背對背的兩盤軸承內外圈高度差均為0時,內外圈厚度相同。當背對背兩盤軸承中,其中一盤軸承外圈比內圈減公差時,內圈的厚度比外圈的厚度薄一個公差值。當兩盤背對背的軸承外圈比內圈都減公差時,內圈的厚度比外圈的厚度薄兩個公差值。當軸承外圈比內圈加公差時,算法反之。軸承內外圈中間加上隔套壓緊後,必須確保外圈與外圈之間、內圈與內圈之間無間隙,並有預緊力,預緊力間隙為0暢03~0暢04mm(矱240,矱340),小於矱150軸承的預緊力間隙為0暢02mm。


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