機(jī)床上用于金屬切削的主軸是機(jī)床的關(guān)鍵部件,其運(yùn)轉(zhuǎn)的正常是衡量機(jī)床可靠性的重要因素。主軸組件的各項精度是用來保證被加工工件質(zhì)量的重要方面, 而主軸軸承是用來支承主軸組件、保證主軸的剛度、承載力及旋轉(zhuǎn)精度的重要零件。主軸軸承在運(yùn)轉(zhuǎn)過程中因為一些因素產(chǎn)生磨損造成精度降低、滾道面損傷、發(fā)熱量大、噪音增大等狀況,使軸承不能繼續(xù)使用,這時需要拆卸主軸, 更換軸承備件。如果軸承使用不當(dāng)就會造成主軸維修次數(shù)增加,造成停工時間 ,影響生產(chǎn)率。所以要正確選用軸承來延長軸承的使用壽命。
主軸軸承裝配時需要對軸承進(jìn)行預(yù)緊,合適的預(yù)緊量可以獲得合適的預(yù)緊力, 能提高 軸承的壽命和精度。預(yù)緊使?jié)L道和滾動體之間在沒有外載荷的情況下對軸承先施加載荷,當(dāng)有外載荷存在, 使軸承的載荷疊加,從而提高軸承的剛度。但是過度預(yù)緊是軸承滾動體和滾道的接觸應(yīng)力增大,摩擦力增大,使軸承溫升提高壽命降低。所以要根據(jù)載荷和轉(zhuǎn)速, 綜合考慮預(yù)緊力。
角接觸球軸承的預(yù)緊方式分為定壓預(yù)緊和定位預(yù)緊兩種。使用最普遍的定位預(yù)緊方式,使用定位預(yù)緊時軸承的相對位置不會發(fā)生變化,即由于負(fù)荷而引起的軸的位移較小。角接觸球軸承的預(yù)緊量和預(yù)緊力都是由軸承公司組配,按照預(yù)緊力的大小分為輕(L),中(M),重(H)三個等級。一般的主軸軸承使用輕預(yù)緊和中預(yù)緊方式。預(yù)緊力大小根據(jù)切削時的承受的最大軸向力大小選用。為保證主軸的抗振性能, 選擇的預(yù)緊力大小要不小于所承受負(fù)軸向負(fù)荷的20%~25%, 還要考慮滾動疲勞壽命、軸承的剛度等。預(yù)緊力和預(yù)緊量是根據(jù)以上綜合考慮出的,必要時通過預(yù)加載荷試驗并測定, 因為主軸裝配在運(yùn)轉(zhuǎn)過程中預(yù)緊力會發(fā)生變化, 所以預(yù)緊力是“測 ”出的而不是算出的。
機(jī)床用高速角接觸球軸承的溫度,一般由軸承室外面的溫度就可推測出來,如果利用油孔能直接測量高速主軸軸承外圈溫度,則更為合適。
通常,機(jī)床高速軸承的溫度隨著軸承運(yùn)轉(zhuǎn)開始慢慢上升,1-2小時后達(dá)到穩(wěn)定狀態(tài)。軸承的正常溫度因機(jī)器的熱容量,散熱量,轉(zhuǎn)速及負(fù)載而不同。如果潤滑、安裝不合適,則角接觸球軸承溫度會急驟上升,會出現(xiàn)異常高溫,這時必須停止運(yùn)轉(zhuǎn),采取必要的防范措施。
使用熱感器可以隨時監(jiān)測軸承的工作溫度,并實現(xiàn)溫度超過規(guī)定值時自動報警或停止防止燃軸事故發(fā)生。
引起高溫軸承的原因包括:潤滑不足或過分潤滑,潤滑劑。內(nèi)含有雜質(zhì),負(fù)載過大,軸承損環(huán),間隙不足,及油封產(chǎn)生的高磨擦等等。
因此連續(xù)性的監(jiān)測軸承溫度是有必要的,無論是測量機(jī)床用高速角接觸球軸承本身或其它重要的零件。如果是在運(yùn)轉(zhuǎn)條件不變的情況下,溫度的改變預(yù)示著機(jī)床或機(jī)床主軸或其他部位有可能發(fā)生故障。
高速軸承溫度的定期量測可藉助于溫度計,例如數(shù)字型溫度計,可精確的測軸承溫度并依℃或華氏溫度定單位顯示。
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