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首頁(yè)>軸承資訊

國(guó)內(nèi)外高性能機(jī)床用軸承 技術(shù)水平差異分析


    1.角接觸球軸承電主軸領(lǐng)域
    國(guó)內(nèi)現(xiàn)有水平:在加工中心和數(shù)控銑床電主軸方面,洛陽(yáng)軸承研究所開(kāi)發(fā)了油氣潤(rùn)滑型加工中心電主軸,額定功率和最高轉(zhuǎn)速達(dá)22kW、24000r/min;湖南大學(xué)研制的永磁同步型加工中心電主軸,額定功率35kW,最高轉(zhuǎn)速18000r/min,徑向圓跳動(dòng)1.5μm,動(dòng)平衡精度G0.4,配備HSK-A63刀柄,采用油氣潤(rùn)滑和強(qiáng)制水冷方式。沈陽(yáng)建筑大學(xué)開(kāi)發(fā)高速大功率陶瓷球軸承電主軸單元最高轉(zhuǎn)速達(dá)到30000r/min,功率達(dá)20kW;研制開(kāi)發(fā)的無(wú)內(nèi)圈式全陶瓷電主軸單元最高轉(zhuǎn)速達(dá)到30000r/min,最大功率達(dá)到15kW,回轉(zhuǎn)精度≤±1μm。在磨用電主軸方面,洛陽(yáng)軸承研究所主軸產(chǎn)品Dmn值達(dá)到170~200萬(wàn)mm·r/min;軸承套圈磨用電主軸最大功率為達(dá)32kW(S6~60%),最高轉(zhuǎn)速為120000r/min;高鐵軌道板磨用電主軸達(dá)150kW(S1~100%),最高轉(zhuǎn)速2000r/min;工作壽命普遍在1500~2000h。
    國(guó)際先進(jìn)技術(shù)水平:在加工中心和數(shù)控銑床電主軸方面,國(guó)際上油脂潤(rùn)滑型加工中心用電主軸最高轉(zhuǎn)速為60000r/min,油氣潤(rùn)滑型數(shù)控銑最高轉(zhuǎn)速為140000r/min,而大功率電主軸的功率可達(dá)80kW,轉(zhuǎn)速為10000r/min,其最大轉(zhuǎn)矩可達(dá)380N·m。在磨用電主軸方面,國(guó)際主軸產(chǎn)品的軸承Dmn值高達(dá)240萬(wàn)mm·r/min,選用油氣潤(rùn)滑方式,輸出功率普遍比上一代產(chǎn)品增加50%左右,其工作壽命亦普遍增長(zhǎng)50%左右。
    國(guó)家數(shù)控機(jī)床重大專(zhuān)項(xiàng)技術(shù)目標(biāo):①額定功率和最高轉(zhuǎn)速為50kW、20000r/min(另兩款為30kW、30000r/min和10kW、40000r/min)。②具有軸承動(dòng)態(tài)預(yù)緊調(diào)整功能。③平均無(wú)故障運(yùn)行時(shí)間≥5000h。④主軸回轉(zhuǎn)精度<1.0μm。⑤軸系統(tǒng)剛度≥300N·μm。⑥動(dòng)平衡精度G0.4級(jí)。⑦恒功率>14。⑧轉(zhuǎn)速波動(dòng)范圍0.04%以下。⑨C軸位置控制精度10″。⑩高分辨率編碼器接口最大可支持17位編碼器(131072脈沖/r)。11.具有兩種現(xiàn)場(chǎng)總線(xiàn)接口。
    2.液體(動(dòng))靜壓軸承電主軸領(lǐng)域
    國(guó)內(nèi)現(xiàn)有水平:上海原創(chuàng)精密機(jī)床主軸有限公司研制的液體(動(dòng))靜壓電主軸,額定功率和最高轉(zhuǎn)速達(dá)到34kW、8500r/min,徑向跳動(dòng)1μm。東方精益公司生產(chǎn)的液體(動(dòng))靜壓電主軸,額定功率/最高轉(zhuǎn)速達(dá)到17kW、8000r/min,徑向跳動(dòng)1μm,徑向剛度>500N·μm。湖南大學(xué)針對(duì)超高速外圓/凸輪軸磨床開(kāi)發(fā)了電動(dòng)機(jī)內(nèi)置式液體(動(dòng))靜壓電主軸,額定功率和最高轉(zhuǎn)速達(dá)35kW、10000r/min,徑向圓跳動(dòng)1μm;同時(shí)還針對(duì)高速內(nèi)圓磨床,開(kāi)發(fā)了12kW、30000r/min電動(dòng)機(jī)內(nèi)裝式液體動(dòng)靜壓電主軸。北京航空航天大學(xué)下屬的北京北航精密有限公司開(kāi)發(fā)了系列(動(dòng))靜壓主軸產(chǎn)品,額定功率和最高轉(zhuǎn)速達(dá)到7.5kW、48000r/min,回轉(zhuǎn)精度能達(dá)到0.5μm以?xún)?nèi)。在內(nèi)圓磨(動(dòng))靜壓主軸方面,國(guó)內(nèi)已生產(chǎn)轉(zhuǎn)速達(dá)20000r/min,主軸直徑28mm的主軸產(chǎn)品。目前國(guó)內(nèi)液體(動(dòng))靜壓主軸的回轉(zhuǎn)精度最高能達(dá)到0.1μm。
    國(guó)際先進(jìn)水平:德國(guó)HYPOSTATIK公司開(kāi)發(fā)的外圓磨電主軸,最高工作轉(zhuǎn)速為7600r/min,功率為50kW,砂輪徑向剛度>320N·μm;凸輪磨凹面磨削主軸,轉(zhuǎn)速25000/35000r/min,砂輪徑向剛度為120/60N·μm;銑削靜壓電主軸,最高工作轉(zhuǎn)速為42000r/min,功率為15kW,軸承剛度為200/160N·μm。英國(guó)CranfieldPrecision公司開(kāi)發(fā)的液體靜壓主軸最高轉(zhuǎn)速為15000r/min,供油壓力為3.5MPa,徑向/軸向剛度為200/440N·μm,回轉(zhuǎn)精度達(dá)0.1μm。
   
    3.氣體軸承電主軸領(lǐng)域
    國(guó)內(nèi)現(xiàn)有水平:在PCB板高速鉆削用電主軸領(lǐng)域,洛陽(yáng)軸承研究所生產(chǎn)的氣靜壓電主軸轉(zhuǎn)速達(dá)到90000r/min,用于鉆削φ0.3~φ0.7mm的小孔,效率為190次/min,工作壽命為900h。廣州市昊志機(jī)電有限公司聯(lián)合哈爾濱工業(yè)大學(xué)開(kāi)發(fā)成功的DQFZ-200型空氣軸承電主軸,轉(zhuǎn)速達(dá)200000r/min,已批量應(yīng)用于PCB鉆孔行業(yè)。該主軸采用空氣靜壓軸承和高性能永磁直流電動(dòng)機(jī),能夠承受60N徑向載荷(軸端側(cè)推力)和170N的軸向載荷,刀具夾持轉(zhuǎn)矩大于127N·cm,動(dòng)態(tài)偏擺小于8μm,最小鉆孔直徑可達(dá)0.05mm。超精密機(jī)床氣體軸承電主軸領(lǐng)域:北京機(jī)床研究所開(kāi)發(fā)的NAM-820,主軸轉(zhuǎn)速1000r/min,徑向剛度150N·μm,回轉(zhuǎn)精度0.05μm,性能指標(biāo)接近國(guó)際水平且已實(shí)現(xiàn)商品化;北京精密機(jī)械研究所研制的金剛石鏜床,采用了花崗巖制造的精密空氣軸承主軸;哈爾濱工業(yè)大學(xué)研制的CNC超精密車(chē)床,加工直徑為300mm,回轉(zhuǎn)精度達(dá)0.05μm。
    國(guó)際先進(jìn)水平:在PCB板高速鉆削用電主軸領(lǐng)域,已大面積推廣應(yīng)用120000~180000r/min氣靜壓軸承支承的超高速電主軸,以加工φ0.1~φ0.15mm的小孔,其效率可達(dá)400次/min。Westwind公司的D1733,采用雙排小孔節(jié)流軸承結(jié)構(gòu),工作轉(zhuǎn)速可高達(dá)250000r/min,承載能力50N左右。超精密機(jī)床氣體軸承電主軸領(lǐng)域,ABT公司生產(chǎn)的SP125,采用了半球軸承結(jié)構(gòu),轉(zhuǎn)速6000r/min,承載力達(dá)到500N以上,徑向剛度為67N·μm,軸向剛度134N·μm,回轉(zhuǎn)精度為0.05μm。美國(guó)Preitech公司生產(chǎn)的Nanoform700ultra,主軸轉(zhuǎn)速50000r/min,軸向剛度69N·μm,徑向剛度23N·μm,回轉(zhuǎn)精度為0.05μm;日本Toshiba公司生產(chǎn)的ABS-12,軸向和徑向剛度達(dá)到80N·μm,回轉(zhuǎn)精度0.05μm;美國(guó)Moor公司2000年生產(chǎn)的五軸聯(lián)動(dòng)500FG超精密機(jī)床,空氣軸承主軸轉(zhuǎn)速20~2000r/min,主軸回轉(zhuǎn)誤差<0.025μm。
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公司介紹

井兮精密軸承(上海)有限公司是一家專(zhuān)業(yè)從事軸承及工業(yè)機(jī)械備部件進(jìn)出口的國(guó)際性貿(mào)易公司,在工業(yè)領(lǐng)域已有多年的軸承配套及工業(yè)服務(wù)經(jīng)驗(yàn),在新老客戶(hù)中有著良好的口碑。

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