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关于主轴静刚度

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发表于 2016-8-30 15:22:15 | 显示全部楼层 |阅读模式
刚接触主轴,感觉什么都不懂。也没有师傅带。所以学起来很费劲。希望能得到论坛各位大侠指点。谢谢!
) A- G2 n4 F  T& D# v" `2 g2 p5 p5 s
最近,想要测下主轴静刚度,就到网上找些资料,看了下轴承的样册。情况如下。/ C+ e0 K+ O# m' K8 k; i+ S2 q; a* J; P

' T2 c) }0 [4 ]- C- n) J! [% j
  e( V; i1 A+ G. Q( N. M, p1 Z( I' F5 \( e5 z, W1 ^/ k7 k* N
这是一个BT40的主轴,前边的轴承是角接触的球轴承 FAG的 HS7014-C-T-P4S .后边的是N1012-K-M1-SP。
9 T! d/ g/ \( t4 z$ u! G6 C' R4 C) M/ U7 _9 c
关于轴向刚度,样册中写道这个型号的角接触球轴承在轻预紧的情况下是52.5N/um,那么 对于QBC的组合样册中也提到 轴向刚度约等于2倍的单个轴向刚度,也就是105N/um。
3 {6 y9 U* z0 Y6 p. U+ A& ~8 `6 h) t* Q0 ~4 v# ]/ N) w4 Z

  M$ G5 y! w1 i5 m至于径向刚度,此为15度接触角,对于单个来说 径向=轴向的6倍,加上QBC的组合形式再乘以2,那么得出的径向刚度就是52.5*12=630N/um; Y5 @# Q5 B: ~$ C

2 ^, c9 S) [* ]$ R6 I& [/ b% G- L  U1 p, {: |$ D" d0 \$ W
请问各位大侠这样算对吗?# |. G& c& x+ T1 x$ l, Z# l! A2 z; i
9 I; i% _- v' s, j* P; g

$ A/ G* \8 z2 G* J) k5 Q3 Q8 [/ }另外看刚度那方面的介绍,轴承样本中没有提到后边的那个锥孔单列圆柱滚子轴承,但是看样本这个滚子轴承的径向刚度是710N/um,请问各位大侠计算的7 \2 i/ C: R2 z" ?' D

% l  n8 Q+ K0 b$ ]1 D) Z
# p3 |+ P3 N  A) q  z$ S4 ]时候需要加上后边的轴承吗?怎么加?6 v- Q5 v" |3 V0 {9 f

  R# B! M3 K- O# c" o0 q' s/ V  @  ]4 v  N
最后,对于整个主轴的轴向和径向静刚度,如果我用下边所示自制的台子来测试,是否可行。' q( z. l! N# D: f3 L& n% y

$ V8 E) b: N0 w& O; G+ c4 n& p' G/ j6 j

' }1 f( t/ B% c
! C* ~6 ?) G& o5 a! j4 ~# M7 u% _那么轴向的刚度应该再多少算合格呢?径向刚度在多少才算是合格呢?这个是最重要的,但是不知道。
% y$ G9 V; o2 y
* `& q3 \& \' p" p另外百度的资料上边说,测径向的时候需要三个截面求平均,这样对吗?各个截面的距离又是怎么确定呢?7 x# |% S' S" v" P( Q( O/ H) L
: i; a7 c2 k+ ?, A/ w
% x* M! c1 L% J; u' n) D

5 w4 ?$ R& a) |0 [以上问题不知道是否有大侠能出来指导,当然我也只是想试试吧,周围同事对这个也不是很了解,只能来论坛了。0 T1 C# E0 U5 K9 n

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发表于 2016-8-30 15:43:08 | 显示全部楼层
本帖最后由 未来第一站 于 2016-8-30 15:47 编辑
# H" S* a" Z2 [# ~: Q- m
. z' Q3 j* H$ k* Q8 a1.轴承刚度是决定主轴刚度的重要部分,但主轴刚度还与主轴本身结构等有关如轴承布置,离轴端距离等,不能这样简单算。
" J' ~/ }. h; k2.主轴刚度是个整体,单独计算没有意义,还要看装配质量
7 f6 g! _' K; k3.一般都是这样测,可行,单独工装,量具4.具体数值可根据机床要求精度确定,也可安检验标准定
- M9 ]1 ?) a% o! @" J* T0 f

点评

大侠,有国家标注对主轴的静刚度值提出要求吗? 例如 BT40主轴 径向静刚度不能小于XX N/um,轴向静刚度 不能小于 XX N/um?  发表于 2016-8-31 11:55
 楼主| 发表于 2016-8-30 15:51:21 | 显示全部楼层
未来第一站 发表于 2016-8-30 15:43
5 {9 A( `' c. J& u) r2 L1.轴承刚度是决定主轴刚度的重要部分,但主轴刚度还与主轴本身结构等有关如轴承布置,离轴端距离等,不能这 ...

/ l1 T0 f+ K3 Z# w- F+ b9 w8 _谢谢大侠又在第一时间赶到。昨天我找的那个标准也是为了这个。只是个人觉得那个标准没什么实质性的东西。其实难点正如大侠所说,单个轴承的刚度跟组合起来的主轴不是一个概念。刚度的计算就不会了。。。有那种比如类似机械设计手册上边那种案例的介绍吗?例如要是计算过盈量,后边都会跟一个例子说明。谢谢!
* O, Y8 e5 K, F( ^3 X
发表于 2016-8-30 16:15:20 | 显示全部楼层
楼主说的应该是动刚度吧,现代机床设计手册有关于动刚度的介绍与质量和静刚度有关,可以看一下,另外你们这是加工中心的主轴么?有没有主轴箱组件的截图或资料分享一下,想研究一下谢谢!liming07S008090@126.com

点评

主轴箱什么的 没有, 上边 的截图 你也能看到,也是我自己做一些简单的工装,想测。只是不知道具体的数值。我想办法 看看能不能找到机床设计手册看看吧, 谢谢了。  发表于 2016-8-30 19:40
发表于 2016-8-30 16:19:47 | 显示全部楼层
百度截图上的这个是测主轴径向跳动和轴像串动,这个是机床出厂检的项目,用检棒和百分表来测,有国标可以搜一下机床检验标准,里面有相应的测量方法,径向跳动要求印象中是跳表距离主轴鼻端300mm检棒位置处旋转主轴检测,谢谢!

点评

恩 谢谢大侠指正,是我看错了,确实这里只考虑主轴,不考虑机床。对于大侠所说的径向跳动,国标确实有明确要求的,加工中心用主轴,对于精密级的, 靠近主轴端部 0.003, 300mm处是0.008.普通的要求比这个要底些。  发表于 2016-8-30 16:40
发表于 2016-8-30 16:42:47 | 显示全部楼层
呵呵能否 把截图或者资料啥的发我邮箱一下 咱们可以私底下探讨呵呵谢谢!

点评

看有没有大侠搭理咱们, 哈哈。  发表于 2016-8-30 17:04
 楼主| 发表于 2016-8-31 15:46:45 | 显示全部楼层
刚看了下机床设计手册 ,上边对于主轴的刚度给了一个经验数据,按照下边所值,大概这个主轴的弯曲度只要小于0.0888 mm 就可以了。不知道对不对。。# s1 c* U; z4 Z8 t, {
% m2 F! Z+ n( Y. ]$ u) _: }
切削力根据下边公式算 大概在1000N左右。& h0 A3 V2 }% Z3 x% F

9 k9 T7 Q) m/ u+ h" F. U结合下表,前端径向刚度选100在,# t+ e4 A2 W8 [6 o6 r9 T

$ e( S( T1 G1 ?
7 C/ b7 ]- _3 j# h/ n" |& t那么,主轴计算在满功率下,径向大概弯曲(1000/100)*100=0.01mm? 可以这么理解吗? ' g6 s+ I1 J5 q7 _% }  B
, w$ V7 g8 |; b# H
不知道对不对 求大侠。。。。。。。1 X# M& P2 m$ n3 G8 O

1 H  A# u& G% B0 C1 _3 ]0 y% k/ u5 N# g$ D7 y: U9 O+ l4 C: ~

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发表于 2017-12-29 14:33:21 | 显示全部楼层
楼主,我现在也要测主轴的静刚度……能否请教一下你给主轴加力时都是加多大的力?后面测出来了吗?% h* V0 o8 Z3 e( D0 m; U

点评

试验台 最后没做, 不过 施加多少力是有标准的。  发表于 2017-12-29 14:39
发表于 2017-12-29 15:15:13 | 显示全部楼层
贫僧法号大丧师 发表于 2017-12-29 14:33
+ L4 H2 f9 [$ D& ?. m2 F楼主,我现在也要测主轴的静刚度……能否请教一下你给主轴加力时都是加多大的力?后面测出来了吗?
) u6 @- l$ H* c7 m8 Y
楼主大侠能分享下测轴向刚度需要施加多大力的标准吗?
$ i6 X  f. F6 I我之前试过像你的示意图那样来压主轴,但是加到20来公斤就不敢再加了,怕顶坏主轴,出来的结果不太好,每次位移曲线都没什么规律。
$ @( h3 S) U7 A- m; A7 P% u0 \
, j# Y- }3 F% b2 u1 r. g! B5 T7 b* T5 M6 s6 r& z
想参考下你找到的标准,如果能加个一两百公斤的话我就大胆地压上去了……
) y2 t: \! l0 o6 u8 d+ d* C
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