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電主軸的預緊方式和相關機構
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為了提高電主軸軸承剛度,抑制振動及高速回轉時滾珠公轉和自轉的滑動,提高軸的回轉精度等,需要對在電主軸上使用的滾動軸承進行預緊,而涉及到的預緊方式主要有恒位置預緊和恒力預緊。

 

電主軸的恒位置預緊是將軸承內外圈在軸向固定,以初始預緊量確定其相對位置,運轉過程中預緊量不能自動調節。隨著轉速的提高,軸承滾子發熱膨脹、內外圈溫差增大、滾子受離心力及軸承座的變形等因素影響,使軸承預緊力急劇增加,這是超高速電主軸軸承破壞的主要原因。

 

而恒力預緊是一種利用彈簧或者液壓系統對軸承實現預緊的方式。在高速運轉中,彈簧或者液壓系統能吸收引起軸承預緊力增加的過盈量,以保持軸承預緊力不變,這對超高速電主軸特別有利。

 

但在低速重切削條件下,由于預緊結構的變形會影響主軸的剛性,所以恒力預緊一般用在超高速、載荷較輕的磨床主軸或者輕型超高速切削機床主軸上。在超高速加工中心主軸單元中,為了克服上述兩種預緊方式的缺點,使主軸單元既能適應低速重載加工,又能適應超高速運轉,開發出進行預緊力切換的預緊機構。

 

在低速重切削時,軸承在恒位置預緊下工作;當高速輕切削時,系統可自動切換成恒力預緊方式,以防止預緊力增大,使軸承的高速性能得到發揮。


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