Главная » Статьи » Шпиндельные подшипники

Шпиндельные подшипники

Подшипники – одни из самых важных изделий в конструкции высокоскоростных электрических шпинделей. Они поддерживают шпиндельный вал и обеспечивают ему возможность вращаться с большой скоростью. Именно от способности подшипников воспринимать и выдерживать радиальную и осевую нагрузку зависит не только точность и жесткость шпинделя, но и его эксплуатационный ресурс до их замены. Чаще всего применяются однорядные радиально-упорные шарикоподшипники, способные переносить большие нагрузки. Собственно, именно они позволяют развивать высокую частоту вращения (до 100000 об/мин).

Устанавливая их на концы шпиндельного вала с натягом, меняя количество и расположение, можно менять жесткость шпинделя, приспосабливая его к работе с разным инструментом. Для этого шпиндельные подшипники в большинстве моделей могут устанавливаться в комбинации «О» и «Тандем».

Конструктивно однорядный радиально-упорный подшипник состоит из наружного и внутреннего кольца, которые отличаются массивностью. Они опираются на тела качения в виде маленьких шариков, вставляемых в массивный сепаратор с гнездами. Подшипники выпускаются в 2-х исполнениях: открытом и закрытом (на боках стоят уплотнения). Отличительные технологические особенности: узкий порог допуска, угол контакта и исполнение сепаратора. Все шпиндельные подшипники делятся на 4 группы:

  1. стандартные (шарики стальные);
  2. стандартные (шарики керамические);
  3. высокоскоростные точного изготовления (шарики стальные);
  4. высокоскоростные точного изготовления (шарики керамические).

Последние две группы отличаются маленьким размером тел качения, поэтому способны:

  • выдерживать высокие скорости;
  • одновременно обеспечивать выполнение сверхточных операций по обработке материалов.

Сегодня большое распространение находят комбинированные подшипники шпиндельные (гибридно-керамические). В них используются прецизионные керамические тела качения, которые изготавливаются по инновационной технологии обработки нитрида кремния. Они отличаются:

  • малым весом и размерами (в 1,5 раза меньше стальных). Обладая удивительной прочностью, они повышают срок службы подшипников;
  • пониженным тепловым расширением и термостойкостью. Такие подшипники меньше нагреваются, а значит, требуют меньших затрат на их охлаждение;
  • электрической непроводимостью и пониженным уровнем вибрации, что очень хорошо сказывается на работе электрошпинделя.

Но кроме комбинированных гибридно-керамических шариковых подшипников в шпинделях используются и другие типы подшипников: гидростатические, электростатические и другие. Для смазывания шпиндельных подшипников используются разные варианты:

  • перманентная смазка;
  • воздушно-масляная смазка.