技術(shù)文章
高速加工中心主軸石墨軸承材料的選型與性能評價(jià)
閱讀:58 發(fā)布時(shí)間:2020-8-11文章預(yù)覽:
精密加工技術(shù)是現(xiàn)代機(jī)械工程學(xué)科的一個(gè)重要發(fā)展方向,它既是*制造技術(shù)的基礎(chǔ)和關(guān)鍵,也是一個(gè)國家制造業(yè)水平的重要標(biāo)志1:隨著國民經(jīng)濟(jì)及國防現(xiàn)代化的快速發(fā)展,對制造業(yè)不僅要求精密而且要
求高速高效,這就需要數(shù)控加工中心能夠?qū)崿F(xiàn)高速切削,在高于常規(guī)切削速度幾倍、十幾倍的條件下進(jìn)行切削加工,以提高加工效率和加工精度::5高速切削的實(shí)現(xiàn)取決于加工中心主軸的性能,而采用低黏介質(zhì)潤滑的軸承來進(jìn)行支撐,可使主軸能被應(yīng)用于采用低黏介質(zhì)潤滑的加工中心主軸系統(tǒng)中,并能使主軸在大負(fù)荷及大轉(zhuǎn)速范圍內(nèi)保持動(dòng)態(tài)穩(wěn)定同時(shí),由于石墨具有自潤滑性能,當(dāng)主軸瞬時(shí)過載或潤滑中斷而發(fā)生干摩擦情況時(shí),軸頸不會(huì)被其磨傷但是,為軸承選擇合適的石墨材料一直是個(gè)較為困難的工作,原因在于石墨材料的種類繁多,并且各類型石墨材料之間的性能差異很大111 14,因此,為軸承選擇一種合適的石墨材料使之配合高速加工的需要是一項(xiàng)相當(dāng)重要的基礎(chǔ)研究工作11。石墨的選材涉及材料學(xué)、熱物理學(xué)及摩擦學(xué)等多個(gè)學(xué)科的知識,需要進(jìn)行綜合考慮,已有研究對此進(jìn)行了探索:許洪元等:15 ^屏蔽泵的石墨軸承材料的強(qiáng)度、磨損性和摩擦因數(shù)進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)研究,對普通石墨和浸潤樹脂石墨材料的彈性模量進(jìn)行了測定,確定了材料的拉伸和壓縮強(qiáng)度極限JIA等"“1研究了不同的石墨化度石墨在腐蝕環(huán)境下的磨損率,研究得到的基礎(chǔ)摩擦學(xué)數(shù)據(jù)為密封和軸承浸漬石墨材料和工藝的選用提供了參考。張帆等人[17]進(jìn)行了核主泵用水潤滑石墨軸承制備及性能檢測的數(shù)據(jù)化研究,建立了石墨材料及軸承制備和檢測等數(shù)據(jù)集,選取了適合主泵電機(jī)運(yùn)行工況的石墨材料:
但以上研究還不夠深入,對于軸承石墨的選材應(yīng)該將軸承使用工況-軸承結(jié)構(gòu)-石墨材料三者結(jié)合起來進(jìn)行綜合考慮:本文作者從高速加工中心的實(shí)際需求出發(fā),分析了主軸的使用工況,獲得了對軸承石墨材料的性能要求,根據(jù)需求參數(shù)通過實(shí)驗(yàn)的方法對備選石墨材料進(jìn)行性能對比和評價(jià),并從微觀角度解釋了產(chǎn)生性能差異的原因,,
備注:為保證文章的完整度,本文核心內(nèi)容都PDF格式顯示,如未有顯示請刷新或轉(zhuǎn)換瀏覽器嘗試!
結(jié)束語:
(1) 對于采用低黏介質(zhì)潤滑的主軸軸承,石墨材料的選擇需要進(jìn)行多學(xué)科的綜合考慮,進(jìn)行材料力學(xué)性能,熱物理性能及摩擦學(xué)性能的測試。
(2) 浸漬工藝可改善石墨性能,酚醛樹脂浸漬石墨比未浸漬石墨更適用于高速主軸的石墨軸承。
(3) 石墨材料的性能受石墨化程度影響較大,經(jīng)過半石墨化處理的石墨比未經(jīng)石墨化處理及經(jīng)過全石墨化處理的石墨更適合使用在高速主軸上。
(4) 文中的研究成果同樣適于指導(dǎo)機(jī)械密封等使用石墨材料的高速旋轉(zhuǎn)機(jī)械摩擦副的選材。