淺談高轉速機牀-剖析軸承的選配及使用
在我國機牀製造業飛速發展的今天,各種各樣的機牀在不斷地滿足用戶的需求,爲了擴大我們的機牀市場佔有份額,與世界機牀發展接軌,創造出自己的品牌,就要靠我們機牀人設計製造出用戶滿意的產品。
以我們產品CAK6136V/750爲例,這種款式的機型從初期發展到批量生產,機牀的加工精度、規格、加工範圍、外觀造型等在市場很暢銷。但是,在市場初期服務反饋有很多不盡人意的地方,就是機牀進入用戶工作和使用兩到三個月後,機牀著有就會出現噪音、尖叫聲,一度引起用戶的不滿,導致重新更換軸承,甚至退換機牀,這種現象約佔服務總量的20%左右,爲此,我們經過多種研究、攻關,剖析噪音、軸承尖叫研壞的原因,制定了主軸、主軸箱的配磨、配鏜方法,裝配過程中合理控制潤滑脂用來、強化軸承的熱裝工藝、精確了軸承的預緊力矩,同時在成品運車過程中加強了階段溫度和噪音的檢測手段等,通過採取這些措施,基本上消除了機牀主軸的噪音和尖叫聲。
從生產現場的實際數據和服務的外部反饋來看成功率可以說控制在98%以上,取得了預期的效果。
關鍵字:配磨配鏜法;軸承的選用;脂潤滑;熱裝工藝;強制復位法;力均拉進法;力矩側衡法;運車法;溫度測量與噪聲檢測法
一、關於CAK6136V/750系列機牀攻關噪聲能達到一個更高的標準,爲機牀人提出更高的要求。儘管各種型號軸承的性能指標有了很大提高,但在實際應用中也出現軸承發熱、研環,剛性不好等等現象,與進口軸承有着一定的差異,材料、熱處理工藝,機械加工質量及軸承保持架方式和加工工藝等問題依然存在。
二、剖析噪聲、尖叫研環的原因
在CAK6136V/750機牀設計中採用角接觸球軸承25°。這種軸承在此機牀中選項用了三套爲一組的(稱爲3聯)方式,配在主軸前端,稱爲TBT組合。起初當主軸套好軸承穿進箱體後進行試車時出現沙沙聲,反覆查找發現主軸前端三套一組軸承第三號軸承損傷最嚴重。經查找箱體與軸承外環尺寸不合格,主軸與主軸內環配合過盈量過大,所產生的後果是軸承變形,不能正常轉動,造成第三個軸承所受背帽預緊力作用超出承受載荷,出現噪聲。
三、動平衡
把主軸箱套件組裝後,要進行主軸的動平衡實驗。一般機牀主軸爲3000轉/分以上。主軸旋轉的不平衡是由主軸套件質量分佈不均勻導致的`。齒輪、皮帶輪等對主軸軸心線的不同軸度不對稱度有關。
四、配磨、配鏜法
多次試驗找出軸承的尺寸,加工配磨主軸尺寸精度,將軸承在恆溫條件下實測內外環真實尺寸,列出數據,分爲A、B兩大組,一般軸承內外環的尺寸偏差:外環是-0.002~0.006,內環是+0.003~+0.007,後端軸承與主軸徑配合有0.004~0.006的間隙最佳。
測得軸承外環尺寸來配鏜牀頭箱孔,對於箱體孔要求是同軸度0.007~0.008之間,圓柱度≤0.005,前箱孔根據外環尺寸配鏜公差在+0.005~0.005之間,後箱體孔爲0~0.009之間(冬季與夏季要有微調動)。
實踐證明,研環變色軸承的表面部位是在向心推力角的外側,這證明由於主軸與軸承配合過盈量過大,在高速運轉下,軸承經摩擦發熱後,軸承本身製造的油隙量全部被過盈量過大吃掉,而箱體孔和主直徑又沒有傳熱和變形的空間,迫使軸承本身變形,所以研壞。
五、內外隔套裝配法
首先,將前兩個軸承用支架支撐內環(大頭向下)在平板上。再用一定的重物壓在軸承外環上,這樣就消除了軸承的油隙誤差和製造誤差。用百分表和表座,測出內環與外環之間的誤差。再用同樣的方法測出後面的軸承誤差,然後配磨中間的隔套。計算方法如下:
軸承外環(A1+A2+外套+A3)=軸承內環(A1+A2+內套+A3)在配磨中要把內環隔套(2016)多磨0.002~0.003mm左右,預留在工作中軸承磨損後的調整量。
注意主軸前端蓋的間隙0.02~0.04mm,在總裝前,首先要測量一下前主軸孔L尺寸,與C946120三個軸承的外環尺寸和外套2014的尺寸之和。主軸孔L的尺寸要小。公式如下:
L<外環(A1+A2+外套+A3)
在試裝軸承D3182116時,要測量主軸後軸承的錐面與軸承中心的高點,與主軸錐面的低點相配合,這樣就提高了主軸的裝配精度。主軸裝入箱體內,要按順序地系統調主軸前後軸承的預緊螺母。首先要調整後軸承預緊螺母,再調整後軸承、前軸承,主軸轉動靈活,百分表徑向公差跳動在0.008mm左右即可。
六、採用熱裝工藝
我們採用熱裝工藝,將注入潤滑脂的軸承進行加熱,一般加熱溫度可定在70℃,加熱30分鐘左右,在裝入軸承的部位塗上少許黃油,以免出現水氣和鏽蝕,裝入時還起到引導和潤滑作用,將主軸套件採用拉具使主軸拉入箱體內,這樣軸承套件在箱體內,平穩的移動,最後移到裝配的指定位置。
七、力矩確定法
軸承的軸向油隙與預緊力是以精確地調整軸向、徑向油隙的預載荷,通過軸承位移加以調整預緊。根據7016和7019軸承出廠前的額定N/m,350~500N之間,針對CAK6136V/750機牀在3000r/s,在主軸前軸承給予預緊力爲130N/m,後軸承給予80N/m比較合適,夏季時要減少5~10N/m。
八、強制復位法
裝配過程中首先將軸承在烘乾箱加熱,溫度不超過70℃,保溫30分鐘後依次將軸承套入主軸上,待軸承完全降溫後用拉具將主軸拉入箱體孔內,調整主軸前後預緊力,強制復位,用銅棒在主軸上適當振敲,反覆幾次強制軸承滾子處在正常軌道和軸承之間與箱壁之間與主軸肩臺間無間隙,用千分表測量主軸徑向精度和軸向跳動精度,辨證軸向徑向油隙轉換實際工作精度。
九、運車法,溫度測量與噪聲檢測法
當裝配完成,從低速到高速逐步進行運車實驗,每20分鐘測量一次溫度和聲音的變化,做好記錄,有異常現象和聲音馬上停車,進行診斷和處理。
步驟:1)油膜運車3小時。
2)運轉12小時,轉速有500轉起至2400轉反覆運轉(同時加反轉在內)。
3)3000轉空運行2小時,同時實測主軸前後溫度的絕對值減去室溫,結果軸承溫度不得超過35℃。
十、合理使用潤滑脂
滾動軸承潤滑是爲了防止滾動體套圈及保持架之間的直接接觸,防止它們磨損及生鏽。潤滑脂對軸承結構設計要求相對簡單些,還能起到防潮的作用。採用適當優質潤滑脂潤滑軸承時,能相對較高的轉速,溫升也不至於過高,一般運用的溫度範圍爲-30℃~110℃之間。
軸承高速轉動,最好能保持低溫和較長的潤滑週期,此時潤滑脂對軸承的填充量不應超過空間的30%,合理的填充可用下面的公式,大致計算出來。
Q=qbdmB-3
其中Q是潤滑脂填充量
Qb=軸承尺寸參數
Dm=軸承平均直徑=0.5(d+D)mm
B=軸承寬度mm(表1)
十一、關於切削試驗
對主軸進行切削實驗以檢驗主軸的剛度、抗振性、旋轉精度和綜合性能,根據加工件出現問題,最後加以調整。調整方法如下。
1.工件出現橢圓或棱邊,原因是主軸徑軸承內滾道的橢圓度或軸承間隙引起。
2.工件重切削或斷切削達不到技術要求,原因是主軸徑向或軸向間隙大,要調整前後軸承或修磨前軸承中間隔套的內套(2016)。
相關文章
-
淺談數控機牀主軸軸承溫度的檢測
數控機牀主軸運轉過程中,因主軸潤滑不足、潤滑油太粘稠以及主軸加工、安裝等因素,都會引起主軸軸承溫度升高。主軸軸承溫度過高,會引起材料膨脹,導致機械間隙變小而出現噪音和機械損傷。數控機牀可用測量法對主軸軸承溫度 -
數控機牀軸承預緊對主軸剛度的影響分析
不管什麼機器部件的連接,過鬆或者過緊都沒有好處!適合纔是最好的!那數控機牀軸承預緊對主軸剛度有什麼樣的影響呢?YJBYS小編爲你解答如下!加工製造業的發展,對數控機牀的加工精度有了更高的要求。機牀主軸的性能對機牀 -
高速銑削的數控機牀技術 — 高速電主軸技術
電主軸是最近幾年在數控機牀領域出現的將機牀主軸與主軸電機融爲一體的新技術,它與直線電機技術、高速刀具技術一起,將會把高速加工推向一個新時代。電主軸是一套組件,它包括電主軸本身及其附件:電主軸、高頻變頻裝置、油 -
滾動軸承在機牀上的應用
一,精密機牀主軸系統滾動軸承用於精密機牀主軸上的軸承精度應爲P5及其以上級,而對於數控機牀、加工中心等高速、高精密機牀的主軸支承,應選用P4及其以上級超精密軸承。主軸軸承作爲機牀的基礎配套件,其性能直接影響到 -
機牀軸承發熱的原因及解決方法
機牀的軸類零件,特別是主軸,一般都與滾動軸承或滑動軸承組裝成一體,並以很高的轉速旋轉,有時則會產生很高的熱量。這種現象如不及時排除,將導致軸承過熱,並使機牀相應部位溫度升高而產生熱變形,嚴重時會使主軸與尾架不等高,這 -
淺談數控機牀的應用與維護
科學技術的發展,對機械產品提出了高精度、高複雜性的要求,而且產品的更新換代也在加快,這對機牀設備不僅提出了精度和效率的要求,而且也對其提出了通用性和靈活性的要求。數控機牀就是針對這種要求而產生的一種新型自動化 -
淺談速錄機速度訓練
在平時的學習、工作或生活中,說到作文,大家肯定都不陌生吧,寫作文是培養人們的觀察力、聯想力、想象力、思考力和記憶力的重要手段。作文的注意事項有許多,你確定會寫嗎?下面是小編幫大家整理的新型玻璃作文,歡迎大家分享。 -
淺談劃撥土地使用權轉讓合同的效力
劃撥土地使用權是我國特有之概念。在改革開放之前,我國城市土地的利用均是通過劃撥方式進行的,即都是無償劃撥供應的,只存在單一的劃撥土地供應制度。改革開放之後,隨着外資的進入,我國對外資企業開始實行土地有償使用,收取 -
淺談速錄機應用人員的培訓週期
速錄機採用標準漢語拼音編碼,規範準確,簡單易學,只要能夠聽對普通話即可掌握速錄機操作技能。下面是YJBYS小編整理的速錄機應用人員的培訓週期的相關知識,希望對你有幫助!日本:普通專科函授學習6個月,達到初級水平。爲法院 -
如何使用數控機牀-數控機牀使用的注意事項
目前,在機械加工領域裏,由於數控機牀和傳統機牀相比,具有很多的優點,所以其使用日益廣 泛,但該設備是一種集機、電、液、氣、微電子等多種技術於一身的設備,產生故障之後,進行排除、維修有一定的困難。這樣就要求操作者在使