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论我国重大技术装备轴承的自主安全可控(3)——数控机床轴承

3 数控机床轴承

3.1 车方机加工中心的轴承软件

数控机床轴承包括高速主轴–轴承系统(含电主轴轴承、动静压轴承)、直线导轨轴承滚珠丝杠等功能部件(图5-图7)。


1-护套;2-前压紧环;3-前轴承;4-轴承座;5-后轴承;6-后锁紧螺母;7-后端盖;8-驱动带轮;9-带轮锁紧螺母;10-编码器带轮;11-后紧定螺母;12-后压盖;13-后压紧环;14-后调整环;15-前紧定螺母;16-角接触轴承组;17-前调整环;18-主轴。

图5 非常典型的数控夹头–轮毂轴承系统软件

Fig.5 Typical machine tool spindle-bearing system

图6 迅速电轴–滚针轴承系统性一般组成部分图

𓆏Fig.6 Typical structure diagram of high speed motorized spindle-bearing system

图7 滚珠梯形丝杆与垂滚珠丝杠轴套

Fig.7 Ball screws and linear guide bearings

3.2 轴承型号类型、十分所示

成对组配或多联组配角接触球轴承如图8所示,在应用安装时必须施加一定的预载荷。选择适当的预载荷可以提高主轴系统刚性,降低温升,改善系统加工精度📖。轴承预载荷通常分为轻(A)、中(B)、重(C)3档,用户可根据主轴系统的实际工况进行选择。单、双列圆柱滚子轴承的结构如图9所示。双向推力角接触球轴承如图10所示,通常要求SP等级公差,有需要时也可要求UP等级公差。

图8 磨床轴用角使用球滚动轴承的成组联接

🐷Fig.8 Matched angular contact ball bearing sets for machine tool spindles

图9 单、双列圆柱体滚子轴套

ཧFig.9 Single and double row cylindrical roller bearings

图10 双相扭力角接受球滚柱轴承

✤Fig.10 Bidirectional thrust angular contact ball bearing

3.3 关键的水平依据

1)精度技能等级技能等级P2或P4;

2)gps精度壽命达30 000 h;

3)升温乘以20 ℃;

4)高速性能稳定提高,dmn值2020年达到3.0× 106mm·r/min,2025年达到4.0×106mm·r/min;

5)均无端障耗时(MTBF)由500 h改善到2 000 h;

🅰6)氮化硅陶瓷图片球滚柱轴承用热等负压操作,超过抗弯抗弯强度不多于900 MPa,韦布尔法向齿不多于12,出气孔率面积不低于0.02%,压碎承载不多于50%,精确度等级分类多于G5的符合要求。


3.4 专业市场数据分析

💯当今世界联轴器行业中种植车床主轴联轴器的单位有近万家,产值上单位20余家。近年国内生产的车床主轴联轴器以制造修补行业作为主,主耍适用于高端车床主轴。昂贵加工中心车床主轴安全使用的精密制造联轴器大的部分依赖症美国进口,该行业被国内的NTN,NSK,SKF等新公司自然垄断。


按照国家统计局和中国机床工具协会的统计,2019年全国共生产金属切削机床420x104台,机床轴承类型较多,在此仅以技术含量高,适用面广,具有一定代表性的主轴轴承和丝杠轴承为例分析市场容量:每台机床需配套主轴轴承4~6套,丝杠轴承4~8套,则每年新增机床共需配套主轴轴承252×104套,丝杠轴承336×104套;按机床折旧期为8年,主轴轴承使用寿命为0.5年,丝杠轴承使用寿命为2年计算,需要主轴轴承3 528×104套,丝杠轴承1 176×104套;综合考虑新增机床市场和维修市场的需求,每年国内机床轴承的市场规模为4 500x104套左右,销售额约60~100亿元。

3.5 选择化

💫目前,由于国产轴承的精度保持性和平均无故障时间与国外产品有较大差距,轴承成本在机床价格的中占有比率好大,磨床工厂缺少日本产化的压为和推力,每人磨床最好的消费者对日本产滚动滚柱的轴承型号该国产品牌不认证,追求磨床生产时配备澳大利亚该国产品牌滚动滚柱的轴承型号等缘故,使高端车方机磨床的整个滚动滚柱的轴承型号相应高档车方机磨床的大要素滚动滚柱的轴承型号仍依懒进囗的。


之所以,球王会 需求整理滑动滚柱联轴器行业中两百多年来在精机cnc机床滑动滚柱联轴器上的勾玉化新产品产品研发重大成果,此时根本方面产学用结合起来,增强新产品产品研发和工程建筑化的强度,有望在较瞬时段内使滑动滚柱联轴器精密度、耐热性、人类寿命和是真的吗性,很大是精密度控制性和平均的莫名其妙障时段实现新国际优秀总体水平。

(符合学术论文略)

由来:《滚针轴承》明年1期(节选)



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