【主轴轴承专家】主轴选用的基本要素

  济南市鸿慷机电设备有限公司位于交通便利的泉城济南，是全球生产滚动轴承和直线运动产品的领导企业---德国舍弗勒集团在山东的授权代理商。公司专营舍弗勒集团旗下两大品牌INA轴承和FAG轴承，是一家顺应经济发展需要而诞生的专业化新型高端轴承公司。多年来一直从事轴承的销售和售后技术支持，在机械行业技术方面有着非常丰富的经验，今天济南鸿慷机电进口轴承专家为大家介绍一下主轴选用的基本要素。

  主轴选用基本要素

  一、主轴结构形式和特性

  皮带传动主轴；直联主轴；内藏式主轴（电主轴）、双接触（配HSK、BBT、NBT刀柄）锥孔主轴；相同转速的主轴，有许多不同的特性，要合理选择，例：轴承大小，规格和轴承位置不同；主轴的刚性有不同的指标；主轴前端长度有不同的规格；有不同的附加功能（拉钉型式、主轴冷却、中喷、气幕保护、带切削液喷头、松刀反扣等）；

  主轴特性相对比较表

  二、主轴选用要素

  机床设计一般都以满足机床最大切削力为第一要素，同时要考虑最高切削速度、最大切削扭距、主轴旋转精度、机床结构需求、加工材质、切削条件等因素，选择时要综合考虑。

  如果主轴设计计算不熟练，可以从主轴样本上的刀具拉紧力来粗略推算，保证主轴能承受最大切削力，一般刀具拉紧力大于主轴承受最大的轴向切削力二倍左右。

  加工时常用最高转速不高于样本上提供的最高转速的80%。

  拉钉型式选用：钢球拉紧装置一般在转速在6000转以下的主轴选用，切削力不大的也可选用；高速主轴8000rpm以上的、强力切削的要选用四爪拉紧装置。

  主轴冷却选用：轴径小于70mm、最高转速8000rpm（不连续运转）可以不选用，高精度加工中心机床必需选用。冷却的选用定义应建立于精度的考量，而尽量不要建立于损坏考量。

  中喷功能选用：加工铝合金、钛合金、不锈钢材料的机床建议选用，加工小孔、深孔的机床要选用。

  气幕保护功能选用：一般都应选用，特别是加工石墨材料、塑料材料、铝合金材料的机床应选用，选用该功能的机床压缩空气必需干燥，否则会使主轴内部生锈。

  松刀反扣功能选用：该功能能保护主轴轴承受松刀力的冲击降低，延长轴承使用寿命。

  同样锥孔规格的主轴，外径大的主轴往往配置了大钢珠或大陶珠的轴承，刚性高、切削平稳、能承受大的切削力，一般在大功率、强力切削的机床上选用。

  选购主轴最好让供应商同时提供传动另部件和基本安装尺寸要求，实现成套供应，避免差错。

  尽量选用本公司标准规格的主轴，售价相对低、交货期短。

  三、选用与使用注意事项

  皮带传动式：皮带传动式无齿轮高速时振动及噪音问题，可使用在较高的转速，但心轴受到侧向力振动较大，在低速皮带传动效率差不多适合低速重切削，在高速时皮带及空气摩擦噪音相当大，在dmn值超过1000000mm/rpm时应改用其它传动方式。

  内藏式：在高速切削加工上应用最广，重量轻最适合高速移动，同时零件数少，动平衡校正及对心度容易，振动低。

  马达直结式：为减少心轴受到侧向力引起振动，马达与主轴由联轴器联结，转速可较皮带传动式主轴高，重量重，体积大，但成本较内式主轴便宜，转速可到20000rpm。

  转速：高速切削加工所需要的转速主要依工件的材料、切削刀具的材料及切削刀具直径等决定。以BT40规格的高速主轴转速多在15000rpm以下，以10000rpm及12000rpm最多，以BT50规格的高速主轴转速多在12000rpm以下，1000rpm最多。应用在轻合金等材料的高速切削加工支主轴，主轴转速多在20000rpm以上，刀柄规格常用HSK-A63，较大工件加工使用HSK-A100。

  马力：在提高加工能率的目标上，主轴的马国是否足够也是我们所关注的，在高速切削加工追求高切除率，高速主轴的马力较传统主轴高出许多，不过机器刚性也要能匹配，否则懂发挥部分马力已机器结构振动。在国内工具机厂有部分机积直接换装高速主轴，其主要目标为提升切削速度加工轻合金或软性材质，并非需要高切除率，可使用较小马力。

  刚性：主轴刚性不足时将会影响到加工精度，但是刚性超过功能需求将会造成主轴轴承寿命降低。Dmn值较低时可使用定位置预压，高速旋转时因温升使预压加重，可采用轴承间隔环冷却，对缓和预压增加有不错的效果。Dmn值较高时可使用定压预压，以确保预压值。在dmn值较低时可使用油脂润滑，其刚性值须比使用油气润滑低，避免因预压过大时温升高加速油脂劣化，而缩短主轴寿命。

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——责任编辑：济南鸿慷机电设备公司01销售顾问

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