2016年2月21日星期日
未來軸承技術將向高速性和高剛性並存方向發展
軸承作為機床部件的一部分,對機培林床運轉性能有著極大的影響,起著舉足輕重的作用。如今,市場對支撐高效市場對支撐高效生產系統的機床的需求正在向高度化、復雜化發展,軸承技術未來又主要朝哪個方向發展呢?
在機床向復合化發展的背景下,這種多品種少批量生產、變品種變批量生產以及工程總和的傾向變得更高。把在多個機械上加工多個工件總合成在一台機床上,或把粗加工、精加工等多個工程總合成少數工程,來軸承對提高生產性能和節省空間做貢獻。
因此,對於機床主陶瓷軸承軸,有了從低速旋轉重切削開始向高塑膠軸承速旋轉輕切削的廣範圍加工發展的需要,作為軸承,要求高速和高剛性的並存。對於高速,軸承單個的dmn值,實現了角接觸球軸承為400~500萬,圓柱滾子軸承為200~300萬,適應了機床的要求。但是,重視高速的話,對於剛性就會不利。為此主軸的設計,不得不同時重視高速性和高剛性的情況很多。從這裡也能看出,維持高速性,並在重切削側具有必要的剛性是今後軸承開發的一個課題。潤滑方式上的改進。
潤滑大致分為油潤滑和脂潤滑。一般重視高速加工的場合采用油潤滑,低速旋轉且重視成本、使用性以及減少環境負荷的場合采用脂潤滑。但是隨著機床的進步,希望有一種能同時滿足兩種加工場合的潤滑方式。
作為軸承廠商,對油潤滑進行改良,維持高速加工的同時又能節省能源和提高環保性能,或者改善脂潤滑的技術的開發正在進行中。也就是說,潤滑技術是對軸承性能有很大影響的要素,今後需要展開的課題還有很多。
軸承影響主軸組件性能 嚴格檢測必不可少
組成機床的主要組成部分是機床主軸組件,主軸組件也是由塑膠軸承主軸、軸承、安裝在主軸上的傳動件和一些緊固件組合而成。它是否能正常工作是對加工件的質量和生產效率有很大影響的,其中軸承是對主軸組件性能影響最大的零件。
眾所周知軸承,機床軸承的精度、質量是影響機床主軸性能的關鍵因素。對於如何定義一個精密軸承的精度等級,ISO/ABEC(ABEC為美國軸承制造協會所屬的環形軸承工程委員會)僅定義了內外圈的寬度公差、圓度、垂直度、錐度、軸向跳動和徑向跳動。而要想使得機床主軸能實現高精度、高速度、高剛度和低振動、低發熱的要求,則需要對軸承本身更多的參數進行控制。
陶瓷軸承在出廠之前,超培林精密角接觸球軸承都要經過百分之百的功能試驗,通過數字振動濾波分析對超精密角接觸球軸承進行試驗檢測,確保軸承品質和應用性能。所有試驗結果是可追溯的。
清潔度(Cleanliness)
清潔度對於精密軸承產品而言至關重要,XEZ超精密軸承部件一般都要用多級溶劑清洗3h,從而避免雜質混入軸承,防止固有的污染源。另外,還要磨削軸承的非工作性表面,保證軸承在出廠前無雜質。因而,生產的軸承產品可以增加機床正常運轉時間。
保持架(Cage)
保持架對於機床軸承很關鍵,保持架的性能會影響機床軸承在高速旋轉下的穩定性。生產的標准保持架采用酚醛樹脂材料,內部設計和兜孔間隙的公差緊並控制引導表面,保證保持架在高速運轉、潤滑及動載時穩定性的最優。
怎麼區分精密軸承和普通軸承?
精密軸承按照ISO的分級標准分為:P0,P6,P5,P4陶瓷軸承,P2。等級依次增高,其中P0為普通精度,其他等級都是精密級別。當然,不同分級標准,不同類型的軸承,他們的分級方法有所不同的,但意義是一至的。精密軸承使用性能上要求旋轉體具有高跳動精度、高速旋轉及要求摩擦及摩擦變軸承化小。
精密軸承與普通軸承應從以下幾點來進行區分:
1、尺寸要求值不一樣,精度等級高的產品其尺寸偏差(內徑、外徑、橢圓等)都比精度等級低的產品要求的值要小;
2、旋轉精度的要求值不一樣,精度等級高的產品其旋轉精度(內徑向跳動、外徑向跳動、端面對滾道的跳動等)都比精度等級低的產品要求的值要嚴;
3、表面形狀和表面質量的塑膠軸承要求值不一樣,精度等級高的產品其表面形狀和表面質量(滾道或溝道的表面粗糙度、圓形偏差、溝形偏差等)都比精度等級低的產品要求的值要嚴;
4、精度等級特別高的產品其材料要比一般精度等級的產品的材料性能更為有利。
精密軸承產業或將迎來新一輪發展機遇
目前,我國精密軸承市場環境正在發生變化,產業發展的軸承政策環境也在改變;以往政府習慣於采用刺激手段帶動發展,如今則是靠全面深化改革來為經濟發展尋求新的動力。對於企業的轉型升級,過去更習慣於用行政的手段推動,而現在更多的是靠市場的力量倒逼。
同樣,在產品技術和產業規模上,我國精密軸承行業已經取得了很大的突破。在精密軸承行業發展的陶瓷軸承過程中,我國市場一直堅持以創新發展為主,加強與發達國家之間的技術交流,大大的提升了我國精密軸承行業的實力,提升了產品的市場競爭力。湧現出如眾悅精密軸承這塑膠軸承樣在國內外有影響裡的精密軸承品牌。
雖然近年來,產品的國際競爭力水平也有所提升,但大多集中於中低檔領域,這樣的產品附加值低,部分高精機密軸承還需依賴進口,尤其是高端精密軸承仍需要進口。以精密機床主軸軸承為例,主軸軸承作為機床軸承的基礎配套件,其性能直接影響到機床的轉速、回轉精度、剛性、抗顫振動切削性能、噪聲、溫升及熱變形等,進而影響到加工零件的精度,表面質量等。而對於數控機床、加工中心等高速、高精密機床的主軸支承,則需選用P4及以上級超精密軸承。隨著數控技術的快速發展,“復合、高速、智能、精密、環保”已成為當今機床工業技術發展的主要趨勢。其中,高速加工可以有效地提高機床的加工效率、縮短工件的加工周期。這就要求機床主軸及其相關部件要適應高速加工的需求。目前機床行業對p4及其以上級超精密角接觸球軸承約15萬套的需求量中,一半左右來自諸如FAGNSKSKF等國外著名軸承。除了心理因素和品牌效應以外,軸承的技術性能和可靠性是機床客戶選擇進口軸承的主要原因。而國外精密機床軸承產品雖然性能優良、可靠性高,但存在著價格昂貴、交貨期長、售後服務滯後等不足。
在未來的發展中,行業及相關企業要下定決心,潛心研發,狠抓新技術、新工藝方的研究,逐步形成有分工、有協作、多領域、全方位的科研開發格局,推出具有自主知識產權的精密軸承產品,通過吸收了國外制造的先進經驗、先進技術及高水平人才,來提升精密軸承的設計培林和制造水平。
如今我國精密軸承行業已經形成多個有特色的產業集群生產基地,為精密軸承企業科學發展提供了平台,企業的創新能力在不斷提高,具有多項的自主知識產權,我國精密軸承企業在未來將具有較強的競爭力。未來許多行業在轉變增長方式、優化產業結構上,都更加需要高水平的精密機械設備,這為精密軸承產業的發展提供廣闊的發展空間。特別是“十二五”規劃的實施,新城鎮化建設政策推出以及振興裝備制造業的政策都將為精密軸承行業提供新的增長點。未來我國精密軸承產業將迎來新一輪發展機遇。
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