Высокоскоростные подшипники NSK являются гарантией высокой производительности металлорежущих станков

Современная экономика производства требует от разработчиков и производителей промышленных устройств для механической обработки металла постоянно увеличивать скорость, точность, надежность и производительность выпускаемых станков и механизмов. Высокоскоростная резка металла и повышенная точность обрабатываемых в станках изделий требуют более высоких скоростей вращения такой неотъемлемой их части, как шпиндели, скорость вращения которых непосредственно зависит от шпиндельных подшипников. Эти подшипники являются основным компонентом всех шпиндельных узлов станков, и от них напрямую зависит точность и производительность станка в целом.

Для удовлетворения все возрастающих требований машиностроительной отрасли промышленности в области шпиндельных узлов станков, компания NSK уже на протяжении многих лет придает большое значение и инвестирует значительные средства в разработку новых материалов и производственных процессов с целью предоставить промышленности широкий ассортимент высококачественных подшипников, которые позволили бы металлообрабатывающим станкам работать на более высоких скоростях, с повышенной точностью и производительностью.

Для того, чтобы шпиндели металлообрабатывающих станков могли достигнуть наивысших скоростей резки металла с высокой точностью, в этих узлах должны быть установлены подшипники высшего качества. Наиболее распространенным типом подшипников для шпинделей станков являются радиально-упорные шариковые подшипники. Компания NSK в тесном сотрудничестве с компаниями, специализирующимися в металлообработке, и с производителями шпинделей, разработала широкую номенклатуру радиально-упорных шариковых подшипников, которая предназначена для шпинделей металлообрабатывающих станков в самом широком диапазоне рабочих скоростей.

Вся серия новых высокоскоростных шариковых подшипников NSK по достоинству высоко оценена экспертами подшипниковой отрасли промышленности, так как она представлена в широком диапазоне продуктов от одного производителя и поддерживается исследованиями и разработками Европейского Технологического Центра NSK (ETC), одной из наиболее передовых и авторитетных организаций такого профиля в Европе. Специалисты европейского технологического центра NSK на протяжении нескольких лет проводят исследования и всестороннее тестирование радиально-упорных шариковых подшипников с новыми типами смазочных материалов и с новым методом смазывания подшипников с помощью масляного тумана (Air Mist). Цель этих тестов состоит в том, чтобы установить, как физические свойства используемых смазочных материалов влияют на работоспособность подшипника.

Для современных металлообрабатывающих станков, например, металлообрабатывающих центров, характерно частое изменение режимов вращения шпинделя. Это означает, что для повышения производительности станков не достаточно повысить только уровень максимальных рабочих скоростей шпинделя при резке металла, но также необходимо учитывать такие критические факторы, как ускорение и замедление режимов работы. Во время периодов быстрого ускорения или замедления, шпиндельные подшипники подвергаются воздействию тяжелых тепловых нагрузок. Как правило, эти тепловые нагрузки в первую очередь вызываются радикальными изменениями в окружающей среде, что обусловлено большим количеством тепла, вырабатываемого приводным двигателем, и тесно связаны с охлаждением корпуса и многими другими факторами. В компании NSK успешно решили эти проблемы, разработав серию подшипников Robust, предназначенную для чрезвычайно высокоскоростных шпинделей станков.

В сверхвысокоскоростных подшипниках серии Robust используется большее количество шаров с меньшим диаметром, позволяя этим подшипникам работать при скоростях вращения приблизительно на 20% выше, чем предыдущее поколение подшипников. В серии подшипников Robust сохранены все основные размеры подшипников предыдущего поколения, что позволило им стать полностью взаимозаменяемыми. Однако, намного меньшая масса их тел качения существенно сократила центробежные силы в подшипнике при его вращении, и, как следствие, уменьшила трение и понизила рабочую температуру. Уменьшение центробежной силы и внутреннего напряжения в подшипниках этой серии, позволили им достигать уровня быстроходности при смазывании маслом и масляным туманом вплоть до величин 3 x 106 dmN*.

*Примечание: Быстроходность подшипников принято оценивать параметром dmN, который является произведением диаметра окружности в мм (dm), соединяющей центры тел качения, и скорости вращения (N) подшипника в обор./мин.

Такой высокий уровень быстроходности подшипников этой серии был достигнут благодаря улучшенным условиям контакта качения шаров в подшипниках. Этот высокий уровень также гарантирует существенное уменьшение выработки тепла и значительно более низкие рабочие температуры подшипников, что не достижимо в стандартных радиально-упорных шариковых подшипниках. Конечно, уменьшенное трение и более низкие рабочие температуры в целом увеличили надежность подшипников, но в этом есть и заслуга улучшенной внутренней конструкции подшипника, например, одиночный заплечик оптимизированного профиля позволил улучшить распределение смазки в подшипнике.

В серии подшипников Robust для потребителей доступны многочисленные опций, которые существенно улучшают работоспособность подшипников в сравнении со стандартной конфигурацией. Эти подшипники могут иметь керамические шары из нитрида кремния, а также кольца этих подшипников могут быть изготовлены из новой сверхчистой стали SHX, разработанной в компании NSK специально для подшипников этой серии.

Сталь SHX является результатом многолетних исследований специалистов NSK и представляет собой новую композицию составляющих ее материалов в сочетании с новой технологией термообработки, которая обеспечивает работу подшипников с чрезвычайно высокими скоростями вращения и продлевает их усталостную долговечность. Усовершенствование конструкционного материала подшипников позволило им стать идеальным выбором для высокоскоростных шпинделей станков, которые теперь могут работать даже в условиях с обедненной доставкой смазки. Стойкость к высоким температурам у этой стали почти такая же, как у стали M50, которая широко используется в подшипниках для реактивных двигателей. В то же время ее износостойкость, сопротивляемость заеданию и долговечность устанавливают новые стандарты в подшипниковой отрасли промышленности.

Разработка новых материалов для использования в сверхвысокоскоростных подшипниках также предусматривала использование альтернативных конструкций для сепараторов. Для таких подшипников компания NSK рекомендует использовать сепаратор из фенолоформальдегидного полимера, и для высокотребовательных приложений - сепаратор из полиамида. Для ультравысоких показателей быстроходности выше, чем 2.5 x106 dmN, для подшипников доступен сепаратор из полимера PEEK, усиленный армированием из стекловолокон, который имеет превосходные температурные характеристики.

Конструкция подшипников для высокоскоростных приложений также предполагает обеспечение надлежащего смазывания для достижения высокого уровня производительности и долговечности. Некоторые высокоскоростные приложения требуют использования для подшипников метода смазывания путем впрыска масла и поэтому конструкции шпиндельных подшипников должны быть приспособлены к использованию такой системы, наряду с возможностью использования в системе высококачественных смазочных материалов и эффективной системы фильтрации масла.

Альтернативным методом смазывания шпиндельных подшипников является масляно-воздушное смазывание, которое представляет собой распыление масла, превращающее его в туман, с использованием сжатого воздуха. Этот метод смазывания не требует усложнения конструкции шпиндельного узла, а также существенно уменьшает количество необходимого для смазывания масла. Кроме того, упрощается конструкция шпиндельных подшипников, поскольку отпадает необходимость иметь в подшипнике специальные полости для масла и удерживающие его бортики на кольцах подшипников.

Подшипники серии Robust могут смазываться обычными жировыми смазками, а также доступны закрытые версии подшипников с уплотнениями, наполненные смазкой в заводских условиях, что делает их удобными при установке и эксплуатации, и продлевает долговечность смазки. При более высоких требованиях к смазыванию, может быть установлена новая эффективная система масляно-воздушного распыления Spinshot ™ II, разработанная компанией NSK для этой серии подшипников.

Кроме продолжения инвестирования из года в год своих научных исследований, компания NSK также постоянно вкладывает свой капитал в развитие производственных мощностей в Европе, в Ньюарке, Великобритания, где выпускаются высококачественные подшипники для многих отраслей промышленности, а также в организацию и упрощение складирования своих продуктов и логистику, позволяющих более эффективно обслуживать потребителей.

Источник информации: www.nskeurope.com

ООО «Моушн Продактс» является авторизованным дистрибьютором компании NSK (Япония) и готово предложить потребителям широкую номенклатуру подшипников качения этого производителя. Познакомиться с продуктами NSK вы сможете по каталогам, представленным на нашем сайте в Интернете. Наши специалисты окажут вам профессиональную консультативную помощь в выборе необходимых изделий, а, следуя нашим рекомендациям, вы успешно решите все проблемы по выбору подшипников для вашего оборудования.