為機床工(gōng)具企業提供深度市場分析                     

用戶名:   密碼:         免費注冊  |   申請VIP  |  

English  |   German  |   Japanese  |   添加收(shōu)藏  |  
司賓太克
功能部件

車床 銑床 鑽床 數(shù)控係(xì)統 加工中心 鍛壓機床 刨插(chā)拉床 螺紋加工機床(chuáng) 齒輪加工機床(chuáng)
磨床 鏜(táng)床 刀具 功(gōng)能部(bù)件 配件附件 檢驗測量 機(jī)床電器 特種加工 機器人

功能部件

電工電力 工程機(jī)械 航空航天 汽車 模具
儀器儀表 通用機械 軌道交通 船舶

搜索
熱(rè)門關(guān)鍵(jiàn)字:

數控機床

 | 數控車(chē)床 | 數控係(xì)統 | 滾齒機 | 數控(kòng)銑床 | 銑刀 | 主軸 | 立式(shì)加工中(zhōng)心 | 機器人
您現在的位置:功能部件網> 技術前沿> 臥式加工中(zhōng)心機床主軸密封結(jié)構設計及選(xuǎn)用
臥式加工中心機床主軸密封結構設計及(jí)選用
2020-12-8  來源:沈機集團昆明機床股份有限公司  作(zuò)者:徐建平 尹作升 王維 周星興 孫薇

     摘要:主(zhǔ)軸是機床主要功能(néng)部件,其性能直(zhí)接決定機(jī)床的加工精(jīng)度及(jí)加工性能。 臥式加(jiā)工中心機床主軸臥式布局,大流量(liàng)冷卻及加工塵屑極易(yì)汙(wū)染主軸及主軸軸承,所以主軸部件設計過(guò)程中需重點考慮主軸前(qián)端密封結構設計及選(xuǎn)用。 重點介紹了機床設計過程(chéng)中常見主軸結構類型及其主軸前端密封的結構(gòu)及(jí)選用。

    關鍵詞:主軸;前端密封;密封(fēng)結構;主軸結構


    臥(wò)式加工(gōng)中心機床主軸臥式布局, 然而大(dà)流量冷卻液的使(shǐ)用和機床加工材料的多樣(yàng)化(切削為粉(fěn)末),致冷卻(què)液及加工塵屑(xiè)極易在主(zhǔ)軸前端進入主軸軸承位置, 極大影響了機床使用壽命及傳動精度。 故而主軸(zhóu)軸承(chéng)的密(mì)封(fēng)效果直接影響軸承的壽命乃至整台機床質量。 主軸密封的研究(jiū)與應用伴隨著機床(chuáng)及新型(xíng)功能材料發展一直(zhí)進行著並不斷改進,王守堯[1]翻譯(yì)過《機床主軸密封的實驗(yàn)研究》, 文中以帶彈簧的接觸式鋼架橡膠密封圈、帶彈簧的接觸(chù)式牛(niú)皮密(mì)封圈、非接觸式迷宮密封、以蓋和(hé)螺母構成的迷(mí)宮式密封、圓片式迷宮密封(луд)五(wǔ)種結構形式進行試驗研究(jiū), 並指出接觸式密(mì)封與非接觸式密(mì)封的(de)使用狀態及使用條件, 同時對第 5 種其改進過的機構性能(néng)進行試驗及性能描述。 

    王鋼[2]提出(chū) V 形密封圈(quān)密封、GMN 無接觸密封(fēng)圈(quān)密(mì)封和密封(fēng)圈與氣密封結(jié)合使用的(de)密封 3 種密封形式, 並在文中詳述了其結構(gòu)特(tè)點及使用狀態。 李銀玉等[3]通過密封原理分析並對主軸(zhóu)前端結構形式進行改進以提高機(jī)床主軸密封性能。 通過新材料的(de)不斷出現和主軸密封結構的不斷改進, 文中介紹(shào)了兩種(zhǒng)目前臥式加工中心機床的(de)主軸密封形式的選用與改進。

    1 、固定主軸形式的主軸密封

     如圖 1 所示主軸為固定式(shì)主(zhǔ)軸(zhóu) (主(zhǔ)軸(zhóu)隻可旋轉無前後(hòu)移動(dòng)功能), 主(zhǔ)軸(zhóu)配置有主軸中心冷卻(què)及主軸端麵環噴外冷功能,且主軸為臥式布局,在大(dà)流量冷卻液加工環境中,主軸軸(zhóu)承(尤其是主軸前軸承) 極易出現冷卻液(yè)從前端回流至軸承處出現(xiàn)軸承被(bèi)汙染的風(fēng)險。 根據使用狀態和前期設計經驗, 本主軸箱設計中,防水結構采用了多層防水結構組合使用,確保主軸軸承在使
用過程中的(de)穩定與可靠。 
  
  
   
圖1 主軸密封(fēng)結(jié)構(gòu)圖

    選用帶密封功(gōng)能的高精度角接觸成組軸承,軸承(chéng)配置有密封蓋(主要功能為防塵(chén))。在軸承前端設(shè)置有迷宮密封,迷宮密封結構參考文獻[4],實現軸承前部最後一道環節密封,在左迷(mí)宮下部開設泄水孔,以便前端冷卻液少量滲入時從(cóng)泄水槽中留出。 迷宮前端主軸與主軸連接處設置有較大台階,台階與主軸箱(xiāng)與軸承外圈壓緊端蓋處設置有氣幕。通氣後在端麵形成氣幕(mù)密封 (在前端通入空氣後形成內部輕微正壓力氣壓),防止冷(lěng)卻水與加工粉塵進入內(nèi)部。 

    在主軸最前端主軸與端(duān)蓋上均設(shè)置有反向倒尖槽, 實現主軸靜止時的防止冷卻液回流的功能。 在(zài)端蓋下部設置(zhì)有泄水口 1。 通過 4 層防水結構實現主軸的軸承防護結構。


    主軸前端氣幕結構設(shè)計如(rú)圖 2 所示, 在(zài)主軸箱體內(nèi)部設置(zhì)有走氣通道,在零件連接處均設(shè)置有“0”形密封圈(quān),防止(zhǐ)空氣泄漏。在端蓋上(shàng)設置環形(xíng)走氣槽,當通入空氣(qì)以切(qiē)向角度進入走氣
槽(cáo)後,順著走線槽環形移動(dòng)後,通過主軸前端與端蓋之(zhī)間的間隙處吹出並形成主軸內部正壓空(kōng)氣環境。 通入空氣(qì)要求在機床氣路控製中供給,空氣需進行二次過濾幹燥,以(yǐ)確保空氣中的水分及(jí)雜質導致通道內部(bù)鏽蝕。通入氣(qì)路設置有節流閥和減壓(yā)閥,精(jīng)確(què)控製空氣的流量及氣壓, 防止流量過(guò)大導致軸承潤滑油脂被破壞或產生風穴噪聲。

  
   
圖2 主(zhǔ)軸前端氣幕結構圖
  
    2 、帶鏜軸形式的主軸軸承(chéng)密封
 
    鏜軸結構是臥(wò)式加(jiā)工中心(xīn)機床中常見的一種主軸形式,鏜軸在銑軸內前後移動(dòng), 銑軸通過主軸箱箱(xiāng)體後端設置變速傳動機(jī)構實(shí)現旋轉運動, 該結構(gòu)提高鏜軸剛性的(de)同時(shí)還(hái)可提高機床(chuáng)的加工工藝性能。 如圖(tú) 3 所示,針對該主軸箱結(jié)構特點,主軸軸承密封結構設計過程中, 鏜軸與銑軸之間存在前後(hòu)移(yí)動的相對運動,故選擇特瑞堡進口組(zǔ)合密封圈實現密封(密封圈在(zài)密封的同時具有一定(dìng)的耐磨(mó)損功能)。 
 
  
 
圖 3 原鏜(táng)軸結構主(zhǔ)軸(zhóu)軸承密封結構圖

    主軸軸承安(ān)裝於(yú)銑軸外圓(yuán),軸(zhóu)承(chéng)內圈通過銑軸設置台階定位,軸承外圈通過端蓋壓緊,銑軸反向倒(dǎo)尖槽防(fáng)止切削液(yè)倒流, 端蓋上設置有泄水(shuǐ)孔(kǒng)進行少量(liàng)回流水的排(pái)出, 但在機床(chuáng)使用(yòng)過程中存在切削液回流導致軸承(chéng)被淹的情況。


    針對上述問題,通過目前密封技術發展,銑軸前端(duān)選擇了國內某公司(sī)生產的(de)磁性密封元件, 外形尺寸(cùn)按原機床端蓋尺寸進行設(shè)計,以替代原密封端蓋,具體機構如圖 4 所示。

 
   
圖4 改進後鏜軸結構主軸軸承密封(fēng)結構圖
  
     磁性密封元件結(jié)構如圖 5 所示,有固定外圈,其功能替代原主軸箱前端密(mì)封端蓋,通過螺釘連接固定在主軸箱(xiāng)箱體上,後部設置台階(jiē)實現主軸軸承外圈壓緊。 從(cóng)動內圈內孔加工有“o”形密封圈槽並安裝有密封圈,且以密封膠安裝固定於銑軸上,在內外圈前端設計(jì)防水倒鉤結構,防止大量切削液回流。內(nèi)圈外圈之間設計(jì)有槽,槽(cáo)內填入磁性流體,磁性流體在(zài)內外(wài)圈相對運(yùn)動(dòng)過程中不會(huì)產生運動, 摩擦發熱導(dǎo)致結構件變(biàn)形的同(tóng)時產生很好的防(fáng)水效果,解決了主軸軸(zhóu)承密封結構存在的進水汙染問題。

    目前磁性流體密封元件已大量在水電站發電機組及環境惡(è)劣的有水環境中使用且效果(guǒ)優良。
  

圖5磁性密封元件結構圖
  

    隨著加工過程中大量切削液的使用(yòng)與特種材料加工的要求,機床(chuáng)加工過程(chéng)中主軸軸承的使用環境越來越惡(è)劣,從而(ér)對主軸軸承密封性能要求越來越高。針對目前使用結果(guǒ),接觸(chù)式密封由於在運行過(guò)程中存在發熱導致變形或直接燒(shāo)壞等(děng)缺陷, 且安(ān)調過程複雜(zá)(安裝間隙(xì)與壓緊力調節)。 隨著加工要求主軸轉(zhuǎn)速越(yuè)來越高, 導致接觸式密封結構使用越來越難滿足機床使用要求,從而非(fēi)接觸密封機構的優勢越來越明顯,但非接觸式(shì)密(mì)封結構使用(yòng)中,如何保(bǎo)障各密封部件之間的間隙與其防水效果,目前國內外多家機床生產廠家均在主軸軸承前(qián)端設置有氣幕密封,

    以改善主軸軸承的密封效果。 文中(zhōng)介紹結構均以多重密封結構確保主(zhǔ)軸軸承的密(mì)封效(xiào)果, 磁性流體密(mì)封的使用也是(shì)一種很好的主軸軸承密封與防水的(de)結構之一。

  
     3 、結語
  
     密封機構無非以接觸式與非接觸式兩種方式為(wéi)基礎進行組合與發展,多(duō)重結構組合使用確為一種可靠的方式。隨著新材料及新型密封結(jié)構的產生,未來主軸軸承(chéng)密封元(yuán)件(jiàn)肯定以更高端、可靠、更穩定的方向發(fā)展。 機床設計過程中,密封方(fāng)式及元件的選擇也越來(lái)越多樣(yàng)化, 機床設計過(guò)程中需多了解最新技術發展並引用至機(jī)床設計中, 為(wéi)機床主軸軸承提供更可靠的軸承密封。

    投稿箱:
        如果您有機床行業、企業相關新聞稿(gǎo)件發表,或(huò)進行資訊合作,歡迎聯係本(běn)網(wǎng)編輯部, 郵箱(xiāng):skjcsc@vip.sina.com
国产999精品2卡3卡4卡丨日韩欧美视频一区二区在线观看丨一区二区三区日韩免费播放丨九色91精品国产网站丨XX性欧美肥妇精品久久久久久丨久久久久国产精品嫩草影院丨成人免费a级毛片丨五月婷婷六月丁香综合