Analisi sullo status quo della connotazione tecnica dei cuscinetti per macchine utensili ad alte prestazioni nel mio Paese
Il mandrino della macchina utensile è il componente principale della macchina utensile e la sua funzione è quella di far ruotare l'utensile (mola) o il pezzo in lavorazione per ottenere una lavorazione di precisione ad alta velocità. Con il continuo miglioramento dei requisiti dell'industria moderna in termini di precisione e efficienza di lavorazione delle macchine utensili, le macchine utensili hanno requisiti sempre più elevati per le prestazioni del mandrino. Il concetto tradizionale di mandrino ad alta velocità è stato difficile da descrivere completamente la connotazione tecnica dei mandrini delle macchine utensili.
Il mandrino della macchina utensile ad alte prestazioni si riferisce a un mandrino della macchina utensile con buone caratteristiche di velocità, precisione, rigidità, potenza e coppia, alta affidabilità e prestazioni ad alto costo con la premessa di soddisfare la precisione di lavorazione e l'efficienza di lavorazione.
L'albero principale della macchina utensile può essere suddiviso in cuscinetti volventi (cuscinetto a sfere a contatto angolare, cuscinetto a rulli), cuscinetto scorrevole liquido (cuscinetto a pressione dinamica, cuscinetto a pressione statica, cuscinetto a pressione dinamica e statica), cuscinetto a gas e cuscinetto a sospensione magnetica secondo la tipo di cuscinetto utilizzato. In base al collegamento con il motore può essere suddiviso in mandrino meccanico ed elettromandrino.
L'elettromandrino è un nuovo tipo di componente del mandrino che integra la funzione del mandrino della macchina utensile con la funzione del motore. Elimina la necessità di trasmissione a cinghia o trasmissione ad ingranaggi. Ha alta velocità, alta precisione, ampio intervallo di regolazione della velocità e basse vibrazioni e rumore. , Presenta i vantaggi dell'avvio rapido e dell'arresto esatto. La sostituzione dei tradizionali mandrini meccanici con elettromandrini è una tendenza importante nello sviluppo dell’industria delle macchine utensili.
L'elettromandrino può essere suddiviso in elettromandrino asincrono ed elettromandrino sincrono a magneti permanenti a seconda del tipo di motore.
Dal punto di vista delle esigenze oggettive dell'industria delle macchine utensili, gli elettromandrini con cuscinetti a sfere a contatto obliquo, gli elettromandrini con cuscinetti a pressione statica liquida (dinamica) e gli elettromandrini con cuscinetti a gas non sono solo al centro dello sviluppo del mercato, ma anche al centro della ricerca accademica . I cuscinetti a sfere a contatto obliquo sono i più adatti per i cuscinetti volventi ad alta velocità. Presentano i vantaggi di bassa resistenza all'attrito, basso consumo energetico, basso costo e facile serializzazione e standardizzazione. Hanno velocità limite elevata, alta precisione ed elevata rigidità. Sono utilizzati in centri di lavoro, fresatrici CNC, torni, smerigliatrici interne e macchine per incisione e fresatura ad alta velocità sono state ampiamente utilizzate. La principale difficoltà tecnica sta nel migliorare la precisione, la durata e l'affidabilità. Il mandrino a pressione liquida (dinamica) e statica è supportato da un film di olio liquido, che ha un significativo effetto di equalizzazione degli errori e di smorzamento e riduzione delle vibrazioni. La precisione di rotazione è molto più elevata di quella del mandrino con cuscinetto volvente. La sua rigidità è elevata, l'usura è ridotta e la durata è lunga. La macchina utensile è stata ampiamente utilizzata e la sua principale difficoltà tecnica risiede nel controllo dell'aumento di temperatura e della deformazione termica del mandrino ad alta velocità. L'elettromandrino con cuscinetto a gas è supportato da una pellicola di gas e la precisione di rotazione e la velocità limite sono superiori rispetto all'elettromandrino piezoelettrico statico liquido (dinamico) e all'elettromandrino con cuscinetto volvente. La sua stabilità termica è buona e non è adatta per macchine utensili ad alta precisione e perforatrici per circuiti stampati (PCD). Componenti principali indispensabili, i suoi difetti sono la bassa capacità di carico e gli elevati requisiti di processo.
Anche i cuscinetti a sospensione magnetica rappresentano un importante metodo di supporto del mandrino, con velocità limite elevata e assenza di usura durante il funzionamento. La difficoltà tecnica risiede nel modo in cui migliorare la rigidità dinamica e le prestazioni di smorzamento per raggiungere velocità elevate garantendo al contempo un'elevata precisione di lavorazione. Il contenuto principale della ricerca sul fuso a levitazione magnetica è il controllo delle caratteristiche del sistema meccanico e delle caratteristiche elettromagnetiche
