空氣軸承 用空氣作為潤(rùn)滑劑的滑動(dòng)軸承,�,?諝獗扔驼硿孕�,,耐高溫,,無(wú)污染,,因而可用于高速機(jī)器、儀器及放射性裝置中,,但其負(fù)荷能力比油低,。
5 t9 d# z! W; K5 Y9 c 空氣軸承優(yōu)點(diǎn)
$ L7 ~2 t% ~6 u/ m) ?7 E6 y 1.更高精度
% w: o! s' X7 n) ~# W9 o9 X 空氣軸承提供極高的徑向和軸向旋轉(zhuǎn)精度。由于沒(méi)有機(jī)械接觸,,磨損程度降到了最低,,從而確保精度始終保持穩(wěn)定。
, S4 P7 o7 d, a0 _" J( ~ 由于制造結(jié)構(gòu)的不同,,空氣主軸旋轉(zhuǎn)時(shí)的精確性是天生具備的,。特殊的制造技術(shù)提高了這一精確性,能夠提供極高的旋轉(zhuǎn)和軸向精度,�,?諝庵鬏S的設(shè)計(jì)是,能夠在軸向和徑向同時(shí)獲得小于0.1微米TIR的旋轉(zhuǎn)精確性,。由于旋轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)子和靜態(tài)支撐部分之間沒(méi)有機(jī)械接觸,,所以沒(méi)有磨損產(chǎn)生,從而確保精度始終保持穩(wěn)定——制造商使用統(tǒng)計(jì)學(xué)加工控制的一個(gè)重要特性,。8 L0 A) F$ [, g M0 \# \
典型的同步徑向偏擺值:<10微米(PCB鉆孔主軸,,高速)5 X( i' M0 u1 v# s- S' E( C, e
典型的非同步徑向偏擺值:<0.025微米(磁盤(pán)測(cè)試主軸,低速)
1 Y/ W4 ^) A1 e% l+ X8 @ D1787高端PCB主軸的動(dòng)態(tài)偏擺與轉(zhuǎn)子速度之間的關(guān)系3 F2 I7 |& v- r* v- j
D1640-05磁盤(pán)測(cè)試主軸的非同步徑向偏擺與轉(zhuǎn)子速度之間的關(guān)系2 W* Z. h3 l0 z8 Z+ J
2. 高速 : _4 D* m1 d e
空氣軸承內(nèi)部的低剪切力,能夠在提供極高轉(zhuǎn)速的同時(shí),,將動(dòng)力損失降到最低,,并使產(chǎn)生的熱量非常小。轉(zhuǎn)速可以超過(guò)300,000轉(zhuǎn)/分鐘,。
/ s4 w1 C7 Z: x" ~) J 空氣軸承阻力較低,,允許較高的速度,并能同時(shí)保持較低的振動(dòng)水平,。摩擦對(duì)空氣軸承旋轉(zhuǎn)的阻礙非常小,,并且,因此使得動(dòng)力損失和熱量產(chǎn)生也非常小,。這使得轉(zhuǎn)子能夠以極高的表面速度運(yùn)行,。有些主軸中,較高的旋轉(zhuǎn)速度會(huì)導(dǎo)致軸承硬度的增加——由空氣動(dòng)力學(xué)和回轉(zhuǎn)加勁的特點(diǎn)導(dǎo)致的,。 5 r( ]7 d [- w v f% w; l" H
各個(gè)市場(chǎng)領(lǐng)域中目前最高速西風(fēng)空氣主軸的圖示
1 ?0 Y) O5 b5 v: @% N5 D 3.增加刀具壽命
$ q; `7 x6 [1 e6 R* B7 R. H+ T) u 使用空氣軸承意味著能夠大大延長(zhǎng)刀具的壽命,。7 v5 c% d Z1 |1 g
較低的振動(dòng)和較高的旋轉(zhuǎn)精度,意味著鉆頭,、刀具,、砂輪、和鉆探工具都會(huì)有更長(zhǎng)的壽命——降低了保養(yǎng)和運(yùn)行成本,。特別地,,在PCB鉆孔行業(yè)中,目前使用的鉆針直徑更小至50微米,,只有空氣主軸才能以所需的速度運(yùn)行,,以確保刀具的壽命達(dá)到要求! m+ r6 a$ }0 Q# p% \
砂輪壽命的典型增長(zhǎng):1.5倍~4倍,取決于應(yīng)用領(lǐng)域和砂輪類型
& l) _2 ^; X3 Y; B; a 直徑0.01的PCB鉆孔工具壽命與旋轉(zhuǎn)速度之間的關(guān)系
9 q/ q- y2 s" Q: y" S 4.提高表面光度
# L: n8 H6 N# Y8 p: {- H/ W 空氣主軸精確的,、可重復(fù)的運(yùn)動(dòng),,使得表明光度達(dá)到了非常出色的程度。
8 j4 F. f/ K% X9 n 空氣主軸的應(yīng)用(如:半導(dǎo)體加工)提供了流暢的,、精確的,、可重復(fù)的運(yùn)動(dòng)——使得表面光度更佳。與滾珠軸承主軸不同,,空氣軸承提供了穩(wěn)定的軸承硬度,,能夠確保所加工的硬質(zhì)材料表面以下部分的破損程度最小。由于硬度是由貫穿軸承的,、始終如一的空氣流提供的,,轉(zhuǎn)子所經(jīng)受的、來(lái)自外負(fù)載的作用力,,在其旋轉(zhuǎn)時(shí)穩(wěn)定的分布在所有點(diǎn)上,。這一特性與研磨時(shí)產(chǎn)生良好的表面光度息息相關(guān),。
/ z5 B3 _8 d. G: D5 @5 a9 N: |( d :典型的表面光度:% p, r4 e" _6 S. S
表面研磨——<0.05微米(2微英寸)CLA
% ^% D s/ C2 ]! d+ E2 P 菱形轉(zhuǎn)動(dòng)、或者飛刀切削丙烯酸樹(shù)脂和軟性材料——<0.012微米(0.5微因存)CLA,,達(dá)到穩(wěn)定的光學(xué)品質(zhì)4 d6 h* S. ~ ^* i# b' m0 m
空氣軸承硬度值:
$ t7 Y2 R* _; O7 H* G ——軸向:達(dá)到250牛頓/微米(1,400,000磅/英寸)
, J/ I' G0 S8 N% }7 ^) y( ]: g0 N: N ——徑向:達(dá)到580牛頓/微米(3,300,000磅/英寸)1 K. e( A( M# w" i
空氣主軸精確的,、可重復(fù)的運(yùn)動(dòng),使得表明光度達(dá)到了非常出色的程度,。7 q/ h" K; e- H3 l( u
空氣主軸的應(yīng)用(如:半導(dǎo)體加工)提供了流暢的,、精確的、可重復(fù)的運(yùn)動(dòng)——使得表面光度更佳,。與滾珠軸承主軸不同,,空氣軸承提供了穩(wěn)定的軸承硬度,能夠確保所加工的硬質(zhì)材料表面以下部分的破損程度最小,。由于硬度是由貫穿軸承的,、始終如一的空氣流提供的,轉(zhuǎn)子所經(jīng)受的,、來(lái)自外負(fù)載的作用力,,在其旋轉(zhuǎn)時(shí)穩(wěn)定的分布在所有點(diǎn)上。這一特性與研磨時(shí)產(chǎn)生良好的表面光度息息相關(guān),。
8 h2 a" U, C0 r) L5 S$ w" l! Z& f :典型的表面光度:
# M4 D1 _5 Z0 Z! Q 表面研磨——<0.05微米(2微英寸)CLA
! U; ^( R7 ^/ S' `* ]" T# E7 v 菱形轉(zhuǎn)動(dòng),、或者飛刀切削丙烯酸樹(shù)脂和軟性材料——<0.012微米(0.5微因存)CLA,達(dá)到穩(wěn)定的光學(xué)品質(zhì)+ v) a: y% z6 ~" C7 ?
空氣軸承硬度值:3 C! y8 b/ D& [
——軸向:達(dá)到250牛頓/微米(1,400,000磅/英寸)% f& z- R/ w- ^: D& _3 O
——徑向:達(dá)到580牛頓/微米(3,300,000磅/英寸) 6 A* _+ r; H- W, b& ^/ n ]
C滾動(dòng)元件軸承和空氣軸承的硬度比較
% u# ]6 y5 k- K/ N. z 5.延長(zhǎng)軸承壽命
6 a1 J$ d9 v4 \* c 由于沒(méi)有機(jī)械接觸,、并且供給清潔的空氣(沒(méi)有油和水),,因此軸承的壽命大大延長(zhǎng)了。
: V9 P0 e/ q% R6 d, r& D 軸承內(nèi)部沒(méi)有任何金屬與金屬之間的接觸,,如果供給的空氣清潔、且沒(méi)有油和水,,將確保實(shí)際上無(wú)限的壽命,,此外,由于運(yùn)行的性質(zhì),,空氣軸承會(huì)從軸承尾部不斷排除空氣,,這就形成了阻礙外部有害污染物(如:原料碎片、或者切割液)進(jìn)入的天然屏障,。這增加了機(jī)器的利用率,,減少了停機(jī)時(shí)間,從而提高了整體的效率,。, r3 T7 {6 L, a: w; m: w
滾珠軸承和空氣軸承壽命的比較' S% K, c! t& v9 J
6.溫度上升緩慢
5 k) V+ G( n4 d, i 低摩擦,,穩(wěn)定的空氣流、和有效的動(dòng)力傳送,,使溫度上升幅度降到最低,。
0 k) h* n# F' s! ^ 由于多種因素(如:低摩擦,,穩(wěn)定的空氣流、和有效的動(dòng)力傳送),,主軸轉(zhuǎn)子的熱效應(yīng)非常小,。此外,特殊材料和結(jié)構(gòu)方法的選擇,,以及內(nèi)部的液體冷卻管道,,幾乎完全消除了溫度的上升,因此,,無(wú)需預(yù)熱階段,。' k2 P0 u3 N; U( B" Y! J0 x
水冷卻PCB鉆孔主軸在200,000轉(zhuǎn)/分鐘的速度時(shí)的熱成像7 t% d' Q) M' V8 G, f7 {
7.減少保養(yǎng)- q0 g7 F0 g/ r; D7 {
只需要極少的保養(yǎng)。對(duì)空氣供給和冷卻系統(tǒng)的定期檢查,,就是確保完全可靠性所需完成的全部工作,。! n& v1 f2 P! R5 ?4 ?) b
通常,對(duì)空氣供給進(jìn)行定期檢查就足以確保完全的軸承可靠性,。如果主軸是在設(shè)計(jì)規(guī)范限定的條件下運(yùn)行的,,主軸擁有很長(zhǎng)的運(yùn)轉(zhuǎn)壽命。一般保養(yǎng)通常包括:確�,?諝夂退┙o保持清潔,,并達(dá)到正確的標(biāo)準(zhǔn)。) ?4 v3 k3 G% y! w& q. _: J
注意:將夾頭或者其他支撐裝置安裝到主軸上,,必須遵循特定的保養(yǎng)規(guī)定,。
+ G, y* P; p, F1 O0 ^ 典型的空氣過(guò)濾要求:0.1微米
7 G# z) E9 w" z% ^+ B9 k5 r% a 8.增大負(fù)載能力
. T* z" w3 e5 ~) L$ Z9 s/ i2 F 空氣軸承能夠支撐很大的負(fù)載,所以使得它們能夠被應(yīng)用于很多行業(yè)的機(jī)械工具中,。- Q: d8 e! x& s ]- y/ X
空氣軸承設(shè)計(jì)能夠具備較高的負(fù)載能力,、較高的硬度能力、或者兩者同時(shí)兼?zhèn)�,。在很多空氣軸承的應(yīng)用中,,主軸速度相對(duì)較低,因此能夠組成徑向和軸向半徑較大的軸承,。! ]: i6 }/ P) z
徑向軸承的負(fù)載可達(dá)500千克,。( ]! ? T8 F) y
軸向軸承的負(fù)載可達(dá)500千克。
1 t0 q0 {7 ]1 Y7 H9 H 9.降低震動(dòng)0 g, p2 ]' z7 B
空氣主軸運(yùn)行時(shí),,只產(chǎn)生最小幅度的振動(dòng)和可聞噪音,。/ ^+ r0 `0 E' ~; k+ o( J+ R
由于達(dá)到了高度的平衡標(biāo)準(zhǔn)、而且沒(méi)有機(jī)械接觸,,西風(fēng)空氣主軸產(chǎn)生的振動(dòng)幅度和可聞噪音都是最小的,。
0 N1 Q. @, t1 m3 k( n' m 典型的平衡標(biāo)準(zhǔn):G0.4或者更高。* r: C/ I7 o! t! L( ?% E9 S
典型的振動(dòng)幅度:<0.2毫米/秒(低速主軸),。<1.0毫米/秒(高速主軸),。7 V/ a% Q: `: X5 f! C8 w6 l
典型的噪音水平:70~80調(diào)整分貝
# D- O2 [( V$ U7 G; E0 Q( }1 W D1733PCB主軸徑向振動(dòng)與轉(zhuǎn)子速度之間的關(guān)系
% x: D: U. Y+ u8 H4 U+ R) s/ e 10.清潔
+ U4 I: s, j/ J 唯一使用的潤(rùn)滑劑是空氣,;因此,對(duì)于必須要求無(wú)污染的工件,、或者工作環(huán)境來(lái)說(shuō),,空氣軸承技術(shù)是理想的。% `- H& `* _) J( ?3 C& q# K
在從空作環(huán)境中去除脂,、油,、和油霧后,使用空氣主軸的條件將保持更加清潔,�,?諝廨S承對(duì)環(huán)境不產(chǎn)生反作用,因此,,是無(wú)塵環(huán)境(如:磁盤(pán)驅(qū)動(dòng)器制造)的理想應(yīng)用產(chǎn)品,。事實(shí)上,特殊設(shè)計(jì)的西風(fēng)空氣主軸還能在高度真空的條件下使用,,如:已經(jīng)在半導(dǎo)體硅晶片制造方面的應(yīng)用,。
: i5 S4 Y' v, ? o9 v+ ? 主軸可以運(yùn)行的、典型的無(wú)塵室標(biāo)準(zhǔn):100級(jí),。
% q( U# T2 j& M/ R$ ^ l+ ~! X 絕對(duì)無(wú)塵環(huán)境 |