制造商寄希望于主軸的成功

如果沒失效，那為什么需要修理？這就是Bryant Grinder公司對待設(shè)計磨床磨頭主軸的態(tài)度。該公司自1936年以來一直持這種觀點從事生產(chǎn)。

但是，過去10到20年來產(chǎn)品材料的變化和研磨技術(shù)的發(fā)展，對于加工設(shè)備及其子系統(tǒng)提出了更多的要求，也帶來了更多的機會。

Bryant公司已經(jīng)發(fā)現(xiàn)現(xiàn)有的磨頭主軸的設(shè)計帶來了制造難題。

主軸的設(shè)計要求必須在專用的特殊機床上加工主軸，否則極有可能出現(xiàn)很大的公差疊加。

這種公差疊加可以克服，但是其費用卻是目前市場無法承擔(dān)的。問題的另一方面在于目前的設(shè)計公差不能證明滾動元件(被用于形成磨頭自身的復(fù)合精度和剛度)的質(zhì)量。

由于公司的主軸部門評估了這些問題和目前它可能從事的工藝研發(fā)，公司決定在現(xiàn)有產(chǎn)品的成功基礎(chǔ)上重新設(shè)計其主軸。

在第II代主軸的設(shè)計期間，Bryant公司的主軸部門列出了一系列目標。目標包括增加扭矩和功率，改善滾動元件的潤滑以及軸承和電子元件的冷卻，減小有損于精度的某些特定公差。此外，公司旨在為制造而設(shè)計，在提高精度的同時消除額外成本，并采用那些能提高可預(yù)測性和磨頭加工性能的“智能”技術(shù)。

為了實現(xiàn)更佳的潤滑，第II代主軸使用氣/油潤滑劑，每個軸承都有自己專門的噴油器以確保適量的潤滑油噴射到串聯(lián)軸承設(shè)計中的兩個軸承上。這使得運轉(zhuǎn)軸承溫度更低，并且提高預(yù)應(yīng)力使主軸具有更高剛性、運轉(zhuǎn)更平滑。

為了保證軸承和電子元件得到冷卻，第II代主軸使冷卻液來回流經(jīng)軸承箱。提供了一種更高效的傳熱方式。冷卻通道的特殊結(jié)構(gòu)也使得冷卻液更靠近軸承，利于更好地從軸承散熱。

以前，前軸承和定子外殼的水套幾乎不參與循環(huán)。而在主軸前軸承箱中，冷卻液被冷卻液出口管的位置所限制。

Bryant公司的高級軟件技術(shù)Revelations適合于任何采用基于PC控制技術(shù)的機床。

第II代主軸的后軸承具有和前軸承相同的傳熱方式。Bryant公司稱哪怕就它自己的主軸而言，采用這種傳熱方式也是首次。冷卻液被直接導(dǎo)入后軸承箱，它經(jīng)過與前軸承相同的循環(huán)體系——冷卻液來自相同的來源，但是前、后軸承箱分開冷卻。

定子外殼現(xiàn)在被包裝在銅制外殼內(nèi)，后者開有螺旋槽以便引導(dǎo)冷卻液均勻地流過整個定子表面。公司稱這些冷卻液通道更有效地消除電力產(chǎn)生的熱量。

在測試中，第II代主軸以60,000r/min到90,000r/min的轉(zhuǎn)速運轉(zhuǎn)了4個小時，磨頭溫度比外缸環(huán)境溫度增高了2到4華氏度。公司稱來自主軸的廢水很熱達到不能觸摸的程度，這證明了傳熱的效力。