Analyse zum Status Quo der technischen Konnotation von Hochleistungs-Werkzeugmaschinenlagern in meinem Land

Die Werkzeugmaschinenspindel ist die Kernkomponente der Werkzeugmaschine. Ihre Funktion besteht darin, das Werkzeug (Schleifscheibe) oder das Werkstück in Rotation zu versetzen, um eine Hochgeschwindigkeitspräzisionsbearbeitung zu erreichen. Mit der kontinuierlichen Verbesserung der Anforderungen der modernen Industrie an die Bearbeitungsgenauigkeit und Bearbeitungseffizienz von Werkzeugmaschinen stellen Werkzeugmaschinen immer höhere Anforderungen an die Spindelleistung. Beim herkömmlichen Hochgeschwindigkeitsspindelkonzept war es schwierig, die technische Konnotation von Werkzeugmaschinenspindeln vollständig zu beschreiben.

Hochleistungs-Werkzeugmaschinenspindel bezieht sich auf eine Werkzeugmaschinenspindel mit guten Geschwindigkeits-, Präzisions-, Steifigkeits-, Leistungs- und Drehmomentanpassungseigenschaften, hoher Zuverlässigkeit und hoher Kostenleistung unter der Voraussetzung einer zufriedenstellenden Bearbeitungsgenauigkeit und Bearbeitungseffizienz.

Die Hauptwelle einer Werkzeugmaschine kann entsprechend in Wälzlager (Schrägkugellager, Rollenlager), Flüssigkeitsgleitlager (dynamisches Drucklager, statisches Drucklager, dynamisches und statisches Drucklager), Gaslager und Magnetlager unterteilt werden Typ des verwendeten Lagers. Gemäß der Verbindung mit dem Motor kann es in mechanische Spindel und elektrische Spindel unterteilt werden.

Die Elektrospindel ist eine neuartige Spindelkomponente, die die Funktion der Werkzeugmaschinenspindel mit der Motorfunktion integriert. Dadurch entfällt die Notwendigkeit einer Riemen- oder Zahnradübertragung. Es verfügt über eine hohe Geschwindigkeit, hohe Präzision, einen großen Geschwindigkeitseinstellbereich sowie geringe Vibrationen und Geräusche. , Es hat die Vorteile eines schnellen Starts und eines genauen Stopps. Der Ersatz traditioneller mechanischer Spindeln durch elektrische Spindeln ist ein wichtiger Trend in der Entwicklung der Werkzeugmaschinenindustrie.

Die elektrische Spindel kann je nach Motortyp in asynchrone elektrische Spindel und permanentmagnetische synchrone elektrische Spindel unterteilt werden.

Aus Sicht der objektiven Bedürfnisse der Werkzeugmaschinenindustrie stehen Schrägkugellager-Elektrospindeln, flüssige (dynamische) statische Drucklager-Elektrospindeln und Gaslager-Elektrospindeln nicht nur im Mittelpunkt der Marktentwicklung, sondern auch im Mittelpunkt der akademischen Forschung . Schrägkugellager eignen sich am besten für Hochgeschwindigkeitswälzlager. Sie bieten die Vorteile eines geringen Reibungswiderstands, eines geringen Stromverbrauchs, niedriger Kosten sowie einer einfachen Serialisierung und Standardisierung. Sie verfügen über eine hohe Grenzgeschwindigkeit, hohe Präzision und hohe Steifigkeit. Sie werden häufig in Bearbeitungszentren, CNC-Fräsmaschinen, Drehmaschinen, Innenschleifmaschinen sowie Hochgeschwindigkeits-Gravier- und Fräsmaschinen eingesetzt. Die größte technische Schwierigkeit liegt in der Verbesserung der Genauigkeit, Lebensdauer und Zuverlässigkeit. Die Spindel mit flüssigem (dynamischem) und statischem Druck wird von einem flüssigen Ölfilm getragen, der einen erheblichen Fehlerausgleichseffekt sowie eine Dämpfung und Vibrationsreduzierung bewirkt. Die Rotationsgenauigkeit ist viel höher als die der Wälzlagerspindel. Seine Steifigkeit ist hoch, der Verschleiß gering und die Lebensdauer lang. Die Werkzeugmaschine ist weit verbreitet und ihre technische Hauptschwierigkeit liegt in der Kontrolle des Temperaturanstiegs und der thermischen Verformung der Spindel bei hoher Geschwindigkeit. Die gasgelagerte elektrische Spindel wird von einem Gasfilm getragen, und die Rotationsgenauigkeit und Grenzgeschwindigkeit sind höher als bei der flüssigen (dynamischen) statischen piezoelektrischen Spindel und der wälzgelagerten elektrischen Spindel. Seine thermische Stabilität ist gut und es ist nicht für hochpräzise Werkzeugmaschinen und Bohrmaschinen für Leiterplatten (PCD) geeignet. Unentbehrliche Kernkomponenten, seine Mängel sind geringe Tragfähigkeit und hohe Prozessanforderungen.

Magnetische Aufhängungslager sind auch eine wichtige Art der Spindellagerung mit hoher Grenzgeschwindigkeit und keinem Verschleiß während des Betriebs. Die technische Schwierigkeit besteht darin, die dynamische Steifigkeit und die Dämpfungsleistung zu verbessern, um eine hohe Geschwindigkeit zu erreichen und gleichzeitig eine hohe Bearbeitungsgenauigkeit sicherzustellen. Der Kernforschungsinhalt der Magnetschwebespindel ist die Steuerung mechanischer Systemeigenschaften und elektromagnetischer Eigenschaften