Hersteller von Schrägkugellagern wissen, dass die Leistung der Hochgeschwindigkeitsspindel von CNC-Werkzeugmaschinen zur Metallbearbeitung in erheblichem Maße vom Spindellager und seiner Schmierung abhängt.Werkzeugmaschinenlager Die Lagerindustrie meines Landes entwickelt sich schnell, Lagervarianten von klein bis groß, Produktqualität und technisches Niveau von niedrig bis hoch, Industriemaßstab von klein bis groß und ein professionelles Produktionssystem mit im Grunde vollständigen Produktkategorien und einer vernünftigeren Produktion Layout ist entstanden.Die Toleranzen der Spindellager sind begrenzt.Sie eignen sich besonders für Lageranordnungen, die eine sehr hohe Lenkgenauigkeit und Geschwindigkeit erfordern.Sie eignen sich besonders für die Lagerung der Wellen von Werkzeugmaschinen.Aufgrund ihrer guten Steifigkeit, hohen Präzision, hohen Belastbarkeit und relativ einfachen Struktur werden Wälzlager nicht nur für Spindeln von allgemeinen Schneidewerkzeugmaschinen verwendet, sondern auch von Hochgeschwindigkeitsschneidewerkzeugmaschinen bevorzugt.Aus der Perspektive von Hochgeschwindigkeits-Schrägkugellagern in Wälzlagern sind Zylinderrollenlager die zweiten und Kegelrollenlager die schlechtesten.
Die Kugel (d. h. die Kugel) des Schrägkugellagers dreht und dreht sich und erzeugt eine Zentrifugalkraft Fc und ein Kreiseldrehmoment Mg.Mit der Erhöhung der Spindeldrehzahl steigen auch die Zentrifugalkraft Fc und das Kreiseldrehmoment Mg stark an, was dazu führt, dass das Lager eine große Kontaktspannung erzeugt, was zu einer erhöhten Reibung des Lagers, einem erhöhten Temperaturanstieg und einer verringerten Genauigkeit führt und verkürztes Leben.Um die Hochgeschwindigkeitsleistung dieses Lagers zu verbessern, sollte daher jede Anstrengung unternommen werden, um den Anstieg von Fc und Mg zu unterdrücken.Aus der Berechnungsformel für Schrägkugellager Fc und Mg ist bekannt, dass eine Reduzierung der Dichte des Kugelmaterials, des Kugeldurchmessers und des Kontaktwinkels der Kugel vorteilhaft ist, um Fc und Mg zu reduzieren, also jetzt hoch- Hochgeschwindigkeitsspindeln verwenden häufig Kontaktwinkel von 15° oder 20° von Lagern mit kleinem Kugeldurchmesser.Der Kugeldurchmesser darf jedoch nicht zu stark reduziert werden.Grundsätzlich darf er nur 70 % des Serienkugeldurchmessers betragen, um die Steifigkeit des Lagers nicht zu schwächen.Wichtiger ist es, das Material des Balls zu verbessern.
Im Vergleich zu GCr15-Lagerstahl beträgt die Dichte von Keramik aus Siliziumnitrid (Si3N4) nur 41 % ihrer Dichte.Die Kugel aus Siliziumnitrid ist wesentlich leichter.Natürlich sind auch die Zentrifugalkraft und das Kreiseldrehmoment, die während der Hochgeschwindigkeitsdrehung erzeugt werden, klein.viele.Gleichzeitig sind der Elastizitätsmodul und die Härte von Siliziumnitridkeramik 1,5-mal und 2,3-mal so hoch wie bei Lagerstahl, und der Wärmeausdehnungskoeffizient beträgt nur 25% von Lagerstahl, was die Steifigkeit und Lebensdauer des Lagers verbessern kann. aber auch das passende Spiel des Lagers ändert sich bei unterschiedlichen Temperaturanstiegsbedingungen wenig, und die Arbeit ist zuverlässig.Zudem ist die Keramik hochtemperaturbeständig und klebt nicht am Metall.Offensichtlich ist die aus Siliziumnitrid-Keramik hergestellte Kugel besser für Hochgeschwindigkeitsrotation geeignet.Die Praxis hat gezeigt, dass Keramikkugel-Schrägkugellager die Drehzahl im Vergleich zu den entsprechenden Stahlkugellagern um 25% ~ 35% erhöhen können, aber der Preis ist höher.
Im Ausland werden Lager mit Innen- und Außenringen aus Stahl und keramischen Wälzkörpern zusammenfassend als Hybridlager bezeichnet.Gegenwärtig gibt es bei Hybridlagern neue Entwicklungen: Zum einen wurden keramische Materialien zur Herstellung der Rollen von Zylinderrollenlagern verwendet, und keramische zylindrische Hybridlager sind auf dem Markt erschienen;Die andere besteht darin, Edelstahl anstelle von Lagerstahl zu verwenden, um die Innen- und Außenringe des Lagers, insbesondere den Innenring, herzustellen.Da der Wärmeausdehnungskoeffizient von rostfreiem Stahl um 20 % kleiner ist als der von Lagerstahl, wird natürlich die durch die Wärmeausdehnung des Innenrings verursachte Zunahme der Kontaktspannung während der Hochgeschwindigkeitsrotation unterdrückt.
Postzeit: 15. April 2021
