一、 前言

 

    用计算机控制的雕刻机越来越普及，它广泛用于建筑行业门窗雕刻，机械行业的重厚模具雕刻，塑料行业的模具雕刻以及手机玻璃面板的雕铣和磨削。过去这种雕刻机以进口为主，现在国产雕刻机也有长足的进步和发展。因此，雕刻机所用电主轴的生产也逐步国产化。但是，由于我国的雕刻机 主轴原型大都由国外引进，它原来使用的高速轴承也是国外一些轴承生产企业提供的.如:FAG,SKF,NSK,SNFA,GMN等公司。在国产化的过程中，由于主轴生产企业对轴承选用不是很精通，往往出现误选误用，给终端用户造成不必要的麻烦，为此，有必要将目前雕刻机用电主轴轴承zui容易出现的误选问题从理论上分析误选轴承给用户带来的恶果。

 

二、 轴承选型的误区——该用普通高速型选用了超高速型轴承

 

   高速轴系中的轴承，大多采用角接触球轴承，这类轴承同一外形尺寸（即内外径，宽度），内部结构有很多种，如分普通角接触球轴承，高速角接触球轴承和超高速角接触球轴承，其中zui大差别就是滚动体（球）的大小 ，普通角接触球轴承的球径zui大，高速角接触球轴承的球径中等，超高速角接触球轴承的球径zui小，其极限转速递增，动负荷量（Cr）递减，除此以外，滚动体材料又可分为轴承钢钢球和陶瓷球两大类，保持架材料分为金属保持架和工程塑料保持架等。还有接触角也分为15度，25度，30度，40度，60度等，为了得到不同的刚度，组配轴承的预紧力又分轻，中，重。总之，角接触球轴承的选型要比其它的通用轴承复杂的多。目前雕刻机电主轴轴承选型当中有极限转速，动负荷容量，接触角，预紧力等的选择。但zui主要的误选是极限转速和动负荷容量选择时不能摆正两者的关系，出现的问题是极限转速有余而动负荷容量不足，造成使用寿命缩短。更确切地说就是应该选用普通高速70系列而选用了H70系列。

 

三、 选型错误造成寿命纷乱的理论分析

 

   目前雕刻机电主轴转速以24000转/分和18000转/分居多，我们以24000转/分主轴为代表将H7004~H7008及7004~7008作个对比。

所有型号在DT配对方式下工作，工作转速均可达到24000转/分，但是，普通高速型球径要比超高速型轴承球径大得多，相应的动负荷容量它也大得多，那么在同等工作条件下肯定使用寿命要长。

 

四、 使用寿命计算

 

现在以7008 C/HQ1和H7008 C/HQ1为例计算其使用寿命。

设定径向切削力Fr=1220N,轴向负荷为预紧力Fa=300N,当量动负荷P=XFr+YFa,从轴承样本 中查出X=0.44，Y=1.36

那么P=0.44x1220+1.36x300=945N

取工作转速为20000转/分,7008 C/HQ1轴承使用寿命

 

H7008 C/HQ1使用寿命：

 

 

计算结果表明7008 C/HQ1，使用寿命有2468h而H7008 /HQ1使用寿命仅有987H，也就是说7008 C/HQ1的使用寿命是H7008 C/HQ1的2.5倍。

 

五、 结论

从以上分析计算说明选择70系列能够达到工作速度的话不宜选择H70系列（超高速），否则将会带来使用寿命急剧变短的后果，因此，掌握正确选择轴承型号的基本原则在设计轴系时是非常关键的，根据我们无锡二轴的经验，选择轴承型号的基本原则是：1首先根据主轴的工作速度和刚度要求，确定极限转速;2根据轴向，径向受力比例和刚度选择接触角;3在几个型号都能满足上述两个要求时，选择动负荷容量zui大的那个型号，只有这样才会既能满足工作速度又能满足*的使用寿命。