青島盛達(dá)利機(jī)電科技有限公司是新光智源集團(tuán)子公司，成立于1997年，經(jīng)過20多年的行業(yè)耕耘，現(xiàn)已發(fā)展成為舍弗勒中國機(jī)床行業(yè)Z大的授權(quán)經(jīng)銷商，擁有30多名優(yōu)秀的專業(yè)銷售工程師，主打優(yōu)勢產(chǎn)品包括：德國舍弗勒FAG/INA進(jìn)口軸承，優(yōu)勢產(chǎn)品：直線導(dǎo)軌滑塊、精密主軸軸承、絲杠支撐軸承、重機(jī)軸承等；捷克KSK進(jìn)口滾珠絲杠；亨利安進(jìn)口齒條；海德漢光柵尺等機(jī)械動(dòng)力傳動(dòng)相關(guān)高端產(chǎn)品。
公司致力于為客戶打造生態(tài)化互聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)，為客戶提供一站式整體解決方案。作為舍弗勒中國機(jī)床行業(yè)Z大授權(quán)經(jīng)銷商，我們擁有充足的軸承、直線導(dǎo)軌備貨，及專業(yè)的導(dǎo)軌切割加工中心。且具備專業(yè)的管理、技術(shù)、銷售精英團(tuán)隊(duì)，售后服務(wù)體系完善，為我國機(jī)床行業(yè)高端化、智能化貢獻(xiàn)力量！
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青島盛達(dá)利機(jī)電科技有限公司作為舍弗勒中國機(jī)床行業(yè)Z大的授權(quán)經(jīng)銷商，將竭誠為您提供服務(wù)。
本期內(nèi)容：X-life設(shè)計(jì)的M系列高速主軸軸承
機(jī)床主軸（尤其是直驅(qū)電主軸）是每臺(tái)機(jī)床的核心。它們確保機(jī)床實(shí)現(xiàn)所需的切削性能、工件精度和表面質(zhì)量。
憑借X-life設(shè)計(jì)的新型高速軸承系列，Schaeffler的主軸軸承解決方案將進(jìn)一步提高電主軸的機(jī)械和熱力學(xué)承載能力，并使客戶的生產(chǎn)力和競爭力得到大幅提升。
集大球和小球優(yōu)勢于一身的軸承系列
新型X-life設(shè)計(jì)的M、HCM和VCM系列高速主軸軸承，Schaffler通過選配合適的球徑、密合度和內(nèi)部徑向游隙，創(chuàng)新性的將現(xiàn)有小球系列的高速性能和大球系列的剛性與承載能力完美的結(jié)合到一起，如圖1所示。
圖1 集大球和小球優(yōu)勢于一身的軸承系列
優(yōu)化的X-life設(shè)計(jì)內(nèi)部結(jié)構(gòu)，更高的熱力學(xué)和機(jī)械承載能力
新型M系列采用X-life設(shè)計(jì)內(nèi)部結(jié)構(gòu)，具有經(jīng)過優(yōu)化的摩擦特性，井且對(duì)迅速變化的熱工況具有高耐受性，例如電主軸中經(jīng)常出現(xiàn)的工況。
內(nèi)孔和軸之間過盈配合、軸和軸承座之間存在較大的溫度梯度以及軸高速運(yùn)轉(zhuǎn)，這些外部因數(shù)減小了徑向游隙。優(yōu)化的X-life結(jié)構(gòu)大大降低了軸承預(yù)緊力的增加，如圖2至圖4所示。
優(yōu)化的X-life設(shè)計(jì)內(nèi)部結(jié)構(gòu)，更高的熱力學(xué)和機(jī)械承載能力
新型M系列采用X-life設(shè)計(jì)內(nèi)部結(jié)構(gòu)，具有經(jīng)過優(yōu)化的摩擦特性，井且對(duì)迅速變化的熱工況具有高耐受性，例如電主軸中經(jīng)常出現(xiàn)的工況。
內(nèi)孔和軸之間過盈配合、軸和軸承座之間存在較大的溫度梯度以及軸高速運(yùn)轉(zhuǎn)，這些外部因數(shù)減小了徑向游隙。優(yōu)化的X-life結(jié)構(gòu)大大降低了軸承預(yù)緊力的增加，如圖2至圖4所示。
圖2 原始狀態(tài)和運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)
（過盈配合、轉(zhuǎn)速、溫度）下軸承狀態(tài)圖示
（過盈配合、轉(zhuǎn)速、溫度）下軸承狀態(tài)圖示
圖3 徑向游隙減小導(dǎo)致預(yù)載荷增加
圖4 過盈配合、轉(zhuǎn)速和溫度對(duì)預(yù)載力的影響
Vacrodur
在極端苛刻的工況下Z大限度提高軸承的運(yùn)行壽命
除了新型X-life設(shè)計(jì)以外，還通過其他方式提高軸承性能。主要通過熱穩(wěn)定的軸承設(shè)計(jì)（該設(shè)計(jì)專為滿足電主軸的要求）與創(chuàng)新的高性能滾動(dòng)軸承材料Vacrodur相結(jié)合來實(shí)現(xiàn)。
Vacrodur具有優(yōu)于100Cr6材料的巨大優(yōu)勢。其超過65 HRC的超高硬度值尤為搶眼，這在潤滑油受到污染的情況下可降低顆粒物碾壓所導(dǎo)致的初始損壞程度。在污染受控的狀況下（即潤滑油受到礦物顆粒限定程度的污染），測試表明Vacrodur的運(yùn)行壽命幾乎是Cronidur現(xiàn)有基準(zhǔn)壽命的25倍。
額定壽命試驗(yàn)還表明，在潤滑良好的狀況下，Vacrodur的額定壽命可延長13倍多。在潤滑不足的受控情況下，即在潤滑油膜較薄至極薄情況下，額定壽命甚至?xí)娱L25倍。
此外，Vacrodur賦予軸承出色的熱穩(wěn)定性。和傳統(tǒng)的軋制軸承鋼不同，Vacrodur熱穩(wěn)定性的提高不會(huì)以犧牲硬度為代價(jià)。這些特性可在+400 ℃的超高應(yīng)用溫度下保持穩(wěn)定。
因此，Schaffler還通過選用創(chuàng)新型高性能軋制軸承鋼Vacrodur，推出了新型X-life高速系列軸承。與現(xiàn)有的高性能解決方案相比，這必將進(jìn)一步顯著提高電主軸的性能。
因此，此解決方案能夠使客戶的生產(chǎn)力和競爭力得到大幅提升。
圖5 作為應(yīng)用示例的鋁銑床
創(chuàng)新技術(shù)讓客戶受益匪淺
在以下情況下，新型超長壽命高速主軸軸承可帶來什么好處：
與標(biāo)準(zhǔn)高速軸承相比
與Vacrodur結(jié)合使用，與現(xiàn)有的標(biāo)準(zhǔn)高速軸承相比
電主軸設(shè)計(jì)中常用的小球軸承系列通常具有相對(duì)較大的接觸角（a0=25°，后綴E）。與小接觸角（例如a0=15°）相比，此型號(hào)具有徑向游隙明顯更大的優(yōu)勢，如圖6所示。
圖6 初始徑向游隙比較
這可有效防止運(yùn)行中的熱限制現(xiàn)象。
不過，接觸角為25°的軸承在傾斜時(shí)容易達(dá)到臨界運(yùn)動(dòng)狀態(tài)。在此類工況下，滑動(dòng)值將超出允許范圍，并且單個(gè)滾珠之間的速度差也可能達(dá)到不允許值。
要考慮的另一個(gè)因素是，盡管接觸角為25°的軸承可以比接觸角為15°的軸承支撐更高的軸向力，但是其徑向承載能力會(huì)降低。
新型M系列擁有小至17°的接觸角，顯著增加了徑向游隙。
就熱限制因素而言，M系列軸承是極其耐用的軸承解決方案，非常適用于電主軸應(yīng)用中。
圖7 電主軸
作為應(yīng)用示例的電主軸
新型M系列還可以在電主軸應(yīng)用中采用小接觸角（C=17°），而且具有充分的運(yùn)行可靠性，這些優(yōu)勢在特定的應(yīng)用示例中會(huì)變得相當(dāng)明顯。該系列軸承在軸和軸承座之間較高的溫度梯度下運(yùn)行，具有平穩(wěn)的運(yùn)動(dòng)特性和運(yùn)行可靠性。
在此處所示的情形中，與具有大接觸角（25°，后綴E）的傳統(tǒng)小滾珠混合軸承相比，HCM軸承（100Cr6材質(zhì)套圈，陶瓷滾珠）可使Z大徑向承載能力增加3倍。由于HCM軸承具有較高的承載能力，較小的接觸角對(duì)軸向承載能力無不利影響。這種承載能力幾乎保持恒定。
新型X-life高速設(shè)計(jì)與創(chuàng)新的高性能Vacrodur材料結(jié)合起來，還可以進(jìn)一步顯著增強(qiáng)承載能力。
在應(yīng)用示例中，由陶瓷滾珠和Vacrodur材質(zhì)套圈組成的Vacrodur軸承（VCM型）可以淋漓盡致地展現(xiàn)其潛力，并顯著提升性能極限。采用Vacrodur材料之后，與傳統(tǒng)的小陶瓷滾珠軸承解決方案相比，其Z大允許加工力在徑向方向甚至可以增加7倍，在軸向方向可增加2倍，如圖8和圖9所示。
結(jié)論：
Schaffler提供的新型高速軸承系列明顯提升允許加工力。因此可以顯著提高生產(chǎn)力和運(yùn)行可靠性。
圖8 應(yīng)用示例 - 徑向允許加工力比較
圖9 應(yīng)用示例 - 軸向允許加工力比較
X-life高速主軸軸承概述 - 適合任何應(yīng)用的卓越解決方案
新型X-life高速主軸軸承提供有三種型號(hào)，如圖10所示：
M系列:
M系列X-life高速主軸軸承的滾珠和套圈由久經(jīng)考驗(yàn)的軋制軸承鋼100Cr6制成。此型號(hào)為電主軸提供經(jīng)濟(jì)高效的高性能軸承解決方案。
HCM系列：
HCM系列X-life高速主軸軸承配備陶瓷滾珠和軋制軸承鋼100Cr6材質(zhì)的套圈。由于具有高性能以及可適應(yīng)極高速工況，HCM主軸軸承可以提高電主軸的性能。
VCM型：
VCM系列X-life高速主軸軸承也擁有由陶瓷制成的滾珠，但其軸承套圈由新型高性能Vacrodur材料制成。這種鋼材具有極高的承載能力、耐磨性和很高的耐熱性能，尤其是在潤滑不足或受到污染等潤滑不良的狀況下。與傳統(tǒng)的解決方案相比，VCM系列主軸軸承尤其能為電主軸提供全新的設(shè)計(jì)自由。
圖10 X-life高速主軸軸承概述
X-life高速主軸軸承的設(shè)計(jì)型號(hào)
M、HCM和VCM系列X-life高速主軸軸承提供有70和719系列尺寸，標(biāo)稱接觸角為17° 和25°。還有三種預(yù)載荷可供選擇。
和主軸軸承的標(biāo)準(zhǔn)做法一樣，這些軸承也擁有萬能配對(duì)功能，這表示單個(gè)軸承和軸承組可以實(shí)現(xiàn)任意所需的布置。主軸軸承可以設(shè)計(jì)為開式和閉式，還可提供“直接潤滑”型（外套圈帶有潤滑孔和O形圈）。軸承可用內(nèi)徑代碼介于05至26之間，如圖11所示。
圖11 X-life 高速主軸軸承的命名
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