隨著新型刀具材料的發(fā)展以及輕金屬零件的急劇增加,機(jī)床運(yùn)動(dòng)高速化,特別是主軸運(yùn)轉(zhuǎn)速度的高速化是當(dāng)前機(jī)床技術(shù)發(fā)展的關(guān)鍵。國(guó)外加工中心的主軸{zg}速度已普遍達(dá)到了10000r/min左右,國(guó)內(nèi)在這方面與國(guó)外比還存在一定的差距。
提高主軸轉(zhuǎn)速需要解決的關(guān)鍵技術(shù)有這么幾方面:高速軸承、高速主軸交流調(diào)速電機(jī)以及傳動(dòng)系統(tǒng)的潤(rùn)滑問(wèn)題等。
滾動(dòng)軸承因摩擦發(fā)熱,使溫度升高。發(fā)熱因素主要是軸承的固有摩擦力和潤(rùn)滑劑的流體摩擦力。對(duì)于輕負(fù)載、高速旋轉(zhuǎn)軸承的旋轉(zhuǎn)溫度變化,主要由潤(rùn)滑所決定。
潤(rùn)滑油供給量與軸承溫升之間的關(guān)系大 致如圖1所示。
http://.
圖1 澗滑油供給量與軸承溫升之關(guān)系
油潤(rùn)滑法目前使用最廣泛的是自然冷卻的油脂潤(rùn)滑、滴油潤(rùn)滑、油霧潤(rùn)滑和油氣潤(rùn)滑,但普遍存在軸承給油量過(guò)剩問(wèn)題。有一個(gè)形象的例子,當(dāng)高速汽車通過(guò)深積水槽時(shí),由于摩擦力影響,推進(jìn)速度將急劇減小。汽車運(yùn)行中的深水,相當(dāng)于軸承過(guò)剩的潤(rùn)滑劑,因此在高速旋轉(zhuǎn)吋,旋轉(zhuǎn)速度越快,潤(rùn)滑劑的種類,油膜的厚度,越起決定性作用。
常用的潤(rùn)滑油給油裝置(除油霧方法外) 要產(chǎn)生比一滴油更小的油滴是不可能的。我們認(rèn)為即使僅僅一滴油(≥0.03ml),對(duì)于小型高速軸承來(lái)說(shuō),也許就相當(dāng)于上述深積水槽的量。因此提供一滴油的數(shù)秒間,就會(huì)引起局部的異常發(fā)熱,有些場(chǎng)合還會(huì)引起材質(zhì)的變化,加速了潤(rùn)滑油的劣化,削弱了潤(rùn)滑能力。另外還有一個(gè)問(wèn)題是高速旋轉(zhuǎn)軸承內(nèi)部能否充分供油。因?yàn)橛捎谛D(zhuǎn),環(huán)繞軸承產(chǎn)生了簾狀空氣層,飛散的潤(rùn)滑油難以沖破空氣層,進(jìn)入潤(rùn)滑點(diǎn)。
1. 油氣潤(rùn)滑原理
http://.方法可以很好解決以上問(wèn)題。它是定時(shí)地將0.01—0.3ml的微量油送進(jìn)了0.3—0.5MPa的壓縮空氣中,通過(guò)混合閥形成20—30微米的油粒(霧粒),然后分散到管道中,通過(guò)40cm長(zhǎng)的管道,實(shí)現(xiàn)油粒的均一化。油粒由壓縮空氣牽引,沿著管內(nèi)壁有規(guī)則地移動(dòng),油的移動(dòng)速度與管徑、空氣流通速度、油的粘度有關(guān),通常情況下為0. 25—0.5m/s。在各潤(rùn)滑點(diǎn)之前,安裝有小口徑φ0.8mm噴嘴,以提高霧粒的噴射速度和節(jié)約空氣消耗量。噴射速度可達(dá)每秒幾百米,故可打破高速旋轉(zhuǎn)的潤(rùn)滑點(diǎn)的空氣層,從而達(dá)到噴射供油的目的。
http://.能準(zhǔn)確穩(wěn)定供給極少量油,對(duì)油的粘度和添加劑不受附制;壓縮空氣壓力較高流量大,可產(chǎn)生冷卻效果和防止切削液或粉塵進(jìn)入軸承;無(wú)油 霧污染;與脂潤(rùn)滑比摩擦力矩和溫升低。當(dāng)dn值高于100×104時(shí)油氣潤(rùn)滑的效果仍較滿意。當(dāng)dn值>100×104且負(fù)載較大時(shí),潤(rùn)滑油霧需相應(yīng)增大到B點(diǎn)以上,以增強(qiáng)油劑的潤(rùn)滑及冷卻作用。采用的方法有強(qiáng)制冷卻循環(huán)、噴射潤(rùn)滑和內(nèi)圈油槽潤(rùn)滑。噴射潤(rùn)滑通常以壓力為1—5kg/平方厘米〔0.1—0.5MPa)的壓縮空氣和1—5L/min的供油最,通過(guò)口徑為1—2mm噴嘴,噴向內(nèi)圏和保持架之間,貫穿軸承內(nèi)部。目前油氣潤(rùn)滑和噴射潤(rùn)滑已基本取代了強(qiáng)制循環(huán)潤(rùn)滑、油脂潤(rùn)滑和油霧潤(rùn)滑。
2. 油氣系統(tǒng)的構(gòu)成
系統(tǒng)的部件構(gòu)成其組合方法與集中潤(rùn)滑給油裝置幾乎相同。新增加的部分包括控制 空氣過(guò)濾、壓力調(diào)整、油氣混合和潤(rùn)滑點(diǎn)前部的噴嘴加工。
供油泵單元:控制送油與分配
油氣混合閥:計(jì)量給油,空氣量調(diào)節(jié),大霧粒形成
空壓部件:空氣壓力控制及過(guò)濾
電器控制器:控制系統(tǒng)
配管配線:混合閥—潤(rùn)滑點(diǎn),φ4—φ6 (外徑):