時(shí)間：2018-02-07 作者：admin 點(diǎn)擊：483
機(jī)床設(shè)備大修：數(shù)控機(jī)床高速主軸的性能，在相當(dāng)程度上取決于主軸軸承及其潤滑。滾動(dòng)軸承由于剛度好、精度可以制造得較高、承載能力強(qiáng)和結(jié)構(gòu)相對(duì)簡單，不僅是一般切削機(jī)床主軸的*，也受到高速切削機(jī)床的青睞。從高速性的角度看，滾動(dòng)軸承中角接觸球軸承*好，圓柱滾子軸承次之，圓錐滾子軸承*差。角接觸球軸承的球（即滾珠）既公轉(zhuǎn)又自轉(zhuǎn)，會(huì)產(chǎn)生離心力Fc和陀螺力矩Mg。隨著主軸轉(zhuǎn)速的增加，離心力Fc和陀螺力矩Mg也會(huì)急劇加大，使軸承產(chǎn)生很大的接觸應(yīng)力，從而導(dǎo)致軸承摩擦加劇、溫升增高、精度下降和壽命縮短。因此，要提高這種軸承的高速性能，就應(yīng)想方設(shè)法抑制其Fc和Mg的增加。從角接觸球軸承Fc和Mg的計(jì)算公式得知，減少球材料的密度、球的直徑和球的接觸角都有利于減少Fc和Mg，所以現(xiàn)在高速主軸多使用接觸角為15°或20°的小球徑軸承。可是，球徑不能減小過多，基本上只能是標(biāo)準(zhǔn)系列球徑的70%，以免削弱軸承的剛度，更關(guān)鍵的還是要在球的材料上尋求改進(jìn)。與GCr15軸承鋼相比，氮化矽（Si3N4）陶瓷密度僅為它的41%，用氮化矽制作的球要輕得多，自然在高速回轉(zhuǎn)時(shí)所產(chǎn)生的離心力和陀螺力矩也要小得多。與此同時(shí)，氮化矽陶瓷的彈性模量和硬度是軸承鋼的1.5倍和2.3倍，而熱膨脹系數(shù)僅為軸承鋼的25%，這既可提高軸承的剛度和壽命，又使軸承的配合間隙在不同溫升條件下變化小，工作可靠，加之陶瓷耐高溫且不與金屬發(fā)生粘咬，顯然用氮化矽陶瓷制作球體更適合進(jìn)行高速回轉(zhuǎn)。實(shí)踐表明，陶瓷球角接觸球軸承與相應(yīng)的鋼球軸承相比速度能提高25%~35%，不過價(jià)格也要高一些。國外將內(nèi)外圈為鋼、滾動(dòng)體為陶瓷的軸承統(tǒng)稱為混合軸承。目前混合軸承又有新發(fā)展：一是陶瓷材料已用于制作圓柱滾子軸承的滾子，市場上出現(xiàn)了陶瓷圓柱混合軸承；二是用不銹鋼（比如FAG公司用氮化不銹鋼Crodinur30）代替軸承鋼制作軸承的內(nèi)外圈特別是內(nèi)圈，由于不銹鋼的熱膨脹系數(shù)比軸承鋼小20%，自然在高速回轉(zhuǎn)時(shí)，因內(nèi)圈熱膨脹所造成的接觸應(yīng)力增大趨勢(shì)會(huì)受到抑制。眾所周知，dmh值是表達(dá)滾動(dòng)軸承高速性能的速度因子（dm是滾動(dòng)軸承內(nèi)、外圈的平均直徑，單位mm；h是軸承的轉(zhuǎn)速，單位r/min）。角接觸球軸承的高速性能不僅與球的接觸角、直徑和材料相關(guān)，而且與軸承的潤滑方式關(guān)系密切。目前滾動(dòng)軸承有脂潤滑、油霧潤滑和油氣潤滑三種方式，其中油霧潤滑雖然效果不錯(cuò)，但污染環(huán)境和危害工人健康，國外已很少采用。
數(shù)控機(jī)床系統(tǒng)的插補(bǔ)原理:
在輪廓加工中，數(shù)控機(jī)床刀具的軌跡必須嚴(yán)格準(zhǔn)確地按零件輪廓曲線運(yùn)動(dòng)。插補(bǔ)運(yùn)算的作用是在已知的加工軌跡曲線的起點(diǎn)和終點(diǎn)間進(jìn)行“數(shù)據(jù)點(diǎn)的密化”。插補(bǔ)是在每個(gè)插補(bǔ)周期內(nèi)，根據(jù)CNC機(jī)床(Computer Numerical Control，計(jì)算機(jī)數(shù)字控制）指令、進(jìn)給速度計(jì)算出一個(gè)微小直線段的數(shù)據(jù)，刀具沿著微小直線段運(yùn)動(dòng)，經(jīng)過若干個(gè)插補(bǔ)周期后，刀具從起點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到終點(diǎn)，完成這段輪廓的加工。加工曲線AB段，A為起點(diǎn)，B為終點(diǎn)。CNC機(jī)床在每個(gè)插補(bǔ)周期內(nèi)，計(jì)算出一個(gè)微小直線段的各坐標(biāo)分量（△X、△y)，經(jīng)若干個(gè)插補(bǔ)周期，可以計(jì)算出從起點(diǎn)A到終點(diǎn)B間各個(gè)微小直線段的坐標(biāo)分量（△X1、△Y1）、（△X2、△Y2）、…、（△Xn、△Yn）。各坐標(biāo)分量的計(jì)算可采用逐點(diǎn)比較插補(bǔ)法、數(shù)字積分插補(bǔ)法、時(shí)間分割插補(bǔ)法和樣條插補(bǔ)計(jì)算法等。被加工零件的外形輪廓是由直線、圓弧和其他曲線等幾何元素構(gòu)成，其中直線和圓弧是基本的幾何元素，其他的曲線可用微小直線或圓弧逼近形成。數(shù)控機(jī)床的數(shù)控系統(tǒng)都具有直線和圓弧插補(bǔ)功能。在高級(jí)型數(shù)控機(jī)床的數(shù)控系統(tǒng)擴(kuò)展功能或宏程序中還配有拋物線、漸開線、橢圓等插補(bǔ)計(jì)算功能。在數(shù)控機(jī)床的CNC機(jī)床中，插補(bǔ)則是由軟件全部或部分實(shí)現(xiàn)其插補(bǔ)功能。由于用軟件實(shí)現(xiàn)插補(bǔ)運(yùn)算，比硬件插補(bǔ)器運(yùn)算速度慢，在CNC機(jī)床系統(tǒng)中插補(bǔ)功能常分為粗插補(bǔ)和精插補(bǔ)兩步完成。粗插補(bǔ)用軟件實(shí)現(xiàn)，把一個(gè)程序段分割為若干微小直線段，精插補(bǔ)在伺服驅(qū)動(dòng)模塊中，把各微小直線段再進(jìn)行密化處理，使加工軌跡在允許的誤差范圍之內(nèi)。所以插補(bǔ)功能直接影響系統(tǒng)控制精度和速度，是數(shù)控機(jī)床的重要技術(shù)指標(biāo)。
