JTEKT 机床主轴单元刚性测量系统——将主轴旋转中的特性可视化

捷太格特通过利用电磁石的吸引力开发了新的主轴测量系统, 不仅可以在主轴静止时测量, 主轴旋转时也可以对其相关数值(刚性・固有值)进行测量, 并可以对应所有的主轴姿势.

本系统是捷太格特最新的独创技术(※根据我司的调查), 能通过定量把握出货时的预压状态, 主轴特性, 有助于提高主轴的可靠性, 开发效率, 以及使性能历时变化可视化.

将来, 该系统的测量数据也将作为支持 '主轴异常诊断' 和 '加工条件最优化' 的工具被进一步活用于主轴的开发.

<系统外观和概略图>

【开发背景】

机床在日本被称为工作机械, 意思是 '制作其他机械的机械产品' , 也被称为 '工作母机' . 是作为支持日本制造业重要的基础产业而发展壮大的. 为了机床的进一步发展, 作为决定机床性能最重要因素之一的主轴单元, 其性能和可靠性的提高不可或缺, 因此主轴单元中的轴承起到了很重要的作用.

'轴承的预压' 是影响主轴性能的重要因素之一. 预压值越大主轴刚性越高, 但有同时也有高速性, 发热, 寿命等方面的缺陷. 相反, 预压值越小越有利于高速性, 发热, 寿命能方面的表现, 但刚性就会较弱.

为了制作主轴性能公差小的主轴, 缩小 '预压的公差' 是行之有效的方法. 一般对预压的管理项目进行测量都在主轴静止时进行, 但是本来加工中的主轴就是处于高速旋转的状态, 考虑对主轴性能的评估应该在旋转状态下实施, 所以我们着手并开发了本系统.

【特点】

(1) 可以测量主轴静止时的刚性, 固有值

(2) 可以测量旋转时的刚性, 固有值

(3) 通过把握旋转中的刚性, 有助于得出最优加工条件

利用电磁石的吸引力, 对主轴前端安装的芯棒(类似的工具)用不同的频率加以振动(径向, 轴向2个方向都可以加振). 加振时通过感应器对实时的变位进行检测, 静止时自不必说, 旋转中的机床主轴特性(刚性・固有值)也可以测量出来. 这样一来, 就有了 '通过预压管理的适用使主轴性能均一化' 和 '把握主轴特性变化的有无(比如: 出货时和使用3年后)' 这2个优势.

另外, 为了将来能够支持 '主轴异常诊断' 和 '加工条件最优化' , 为了使本系统能支持客户进行产品的开发(可靠性的提高, 适应性的确认等), 我们将不断推进开发更好的系统.

<固有值的测量实例~ 主轴角度・旋转速度的影响~ >

<径向方向的刚性特性测量实例>

捷太格特(JTEKT)的轴承事业品牌 Koyo 以 ' Key of your operation ' 为产品理念, 旨在和客户一同合作, 致力于问题的解决, 作为 '可信赖的伙伴' 为各个产业的发展做出贡献.

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