工作機械ベアリングタイプ

工作機械ベアリングタイプ

工作機械の重要な構成要素として、工作物の加工品質に影響を与える回転精度、速度、剛性、温度上昇、工作機械のノイズなどのパラメータにスピンドルが直接影響します。 優れた工作機械の処理能力を維持するためには、高性能ベアリングを使用しなければならない。

まず、スピンドルベアリングの選択

工作機械のスピンドルに使用される軸受の精度は、ISOP5以上（P5またはP4はISO精度レベル、通常は低から高（P0、P6、P5、P4、P2）、高速CNC工作機械、マシニングセンタなど精密機械用スピンドル軸受の場合、ISOP4以上の精度が要求されます。スピンドル軸受には、アンギュラ玉軸受、円錐ころ軸受、円筒ころ軸受などがあります。

1.1精密アンギュラ玉軸受

精密アンギュラ玉軸受が広く使用されている。 アンギュラ玉軸受の転動体は点接触（ころ軸受の線接触とは異なる）であるためボールであるため、回転速度が速く、発熱量が小さい。 回転精度が向上します。 いくつかの超高速スピンドル用途では、セラミックボール（通常はSi 3 N 4またはAl 2 O 3）を有するハイブリッドベアリングもまた使用される。 従来の完全に硬化した鋼球と比較して、セラミックボール材料自体が、高剛性、高回転速度、高温耐性および長寿命という特性を有するセラミックボールを提供し、機械のハイエンド顧客の需要を満たす工具ベアリング製品。

アンギュラ玉軸受の接触角に関しては、現在15と25の接触角が普及している。 通常15の接触角は比較的高い回転速度性能を有し、25の接触角は高い軸方向荷重担持能力を有する。 予荷重の選択は、高荷重アンギュラ玉軸受の適用に大きな影響を与えるので、例えば高負荷および高剛性では、中荷重または重荷重の予圧が一般的に用いられる。 一部の高速および高精度の用途では、ベアリングの早期選択では、適切な予圧を選択するように注意する必要があります。 予圧は、一般に、軽、中、重の3種類に分けられる。 一般に軽い予荷重が一般的です。 顧客の使用を容易にするために、世界の大手ベアリングメーカーは、一般にプリグラインディングされたベアリング端面とプリロードされたベアリングを提供します。これは一般にユニバーサルペアリング精度のアンギュラコンタクトボールベアリング形式と呼ばれます。 このタイプのベアリングは、顧客の予圧規制を排除し、設置時間を短縮します。

1.2精密円筒ころ軸受

工作機械のスピンドル用途では、通常、精密アンギュラ玉軸受またはスラスト軸受と組み合わせて、複列精密円筒ころ軸受も使用されています。 これらのベアリングは、大きなラジアル荷重に耐えることができ、高速化が可能です。 軸受の2列のローラは、横方向に配置されている。 回転中の変動周波数は単列軸受に比べて大幅に改善され、振幅は60％〜70％減少する。 これらのベアリングは、通常2つの形式で提供されます：NN30、NN30K 2つのシリーズは、内輪とリブを持ち、外輪は分離できます。 NNU49、NNU49K 2本の外輪にリブが付いており、内輪を分離することができます。その内のNN30KとNNU49Kシリーズは内輪が主軸のテーパジャーナルと協働するテーパ穴（テーパ1:12）内輪を軸方向に移動させて内輪を膨張させることにより、軸受隙間を低減することができ、またはプリテンション（負のクリアランス）状態にすることもできる。 円筒ボアベアリングは、通常、ベアリングクリアランスを減らすため、またはベアリングに予荷重をかけるための締まり嵌めでホット嵌合されます。 内輪が分離可能なNNU49シリーズベアリングの場合、通常、内輪に主軸が取り付けられ、軌道が終了して主軸の回転精度が向上します。

1.3精密円錐ころ軸受

鍛造の鍛造、油パイプライン、大型旋盤およびフライス盤のワイヤー機械などの高負荷と速度要求のある機械アプリケーションでは、精密テーパーローラーベアリングの選択は理想的なソリューションです。 円すいころ軸受のローラは線接触するように設計されているので、主軸に高い剛性と負荷を与えることができる。 さらに、テーパころ軸受は、純粋な転がり軸受設計であり、軸受動作を低減することができる。 スピンドルの速度と精度を確保するためのトルクと熱。 テーパころ軸受は、設置中に軸方向の予荷重（遊び）を調整することができるので、軸受寿命の最適化を図ることができます。