|
zachovávají tak maximální spolehlivost během
vysokorychlostního obrábění a to dokonce i za mezních
mazacích podmínek.
Výhody WearEver ložisek
Maximální odolnost proti opotřebení
Speciální legovaná ocel poskytuje až 10 krát vyšší
odolnost proti opotřebení a také vyšší únavovou životnost
vysokorychlostních vřeten.
Prodloužená životnost
Vyšší odolnost proti opotřebení pomáhá předcházet poruchám
ložisek a umožňuje tak docílit jejich delší životnost.
Zvýšení rychlosti obrábění
Standardní použití keramických kuliček CERBEC redukuje
odstředivé síly a umožňuje dosažení vyšších otáček.
Vyšší produktivita
Konstrukce ložisek a jejich spolehlivost napomáhají ke
zvýšení výkonnosti, účinnosti a využití stroje při
současném snižování jeho prostojů. Možnost použití jedné
sady vřetenových ložisek po delší dobu pomáhá snižovat
prostoje stroje.
Snížení celkových výrobních nákladů
Dosažení lepší kvality povrchu při obrábění umožňuje
snížit počet následných dokončovacích a kontrolních
operací potřebných k dokončení výroby.
Optimalizovaná instalace a montáž
Vnější a vnitřní průměry ložisek jsou označeny po
mikronech, což napomáhá výrobcům obráběcích strojů
maximalizovat přesnost uložení.
Použití
Vřetena obráběcích strojů
- soustružení
- vyvrtávání
Brousící centra
- vřetena pro broušení vnitřních ploch
- vřetena pro broušení vnějších ploch
Frézky
- tvarové frézování
- plošné frézování
Vysokorychlostní obrábění
- hliník
- wolfram
- podobné houževnaté materiály
|
Odolnost proti poškození
Inženýři naší společnosti provedli průzkum příčin
selhání vřetenových ložisek v běžném provozu. Tato
rozsáhlá studie ukázala, že největší příčinou
těchto selhání je kontaminace ložiska tvrdými
částicemi. Selhání ložiska z důvodu naplnění
skutečné únavové životnosti je u použití ložisek v
obráběcích strojích poměrně vzácné Je mnohem více
pravděpodobné, že k selhání takovéhoto ložiska
dojde jeho kontaminací pevnými částicemi a nebo
dosažením mezních mazacích podmínek. Přísné
zkušební testy názorně ukázaly, že WearEver ložiska
s keramickými kuličkami mohou poskytnout podstatně
delší životnost, než další konkurenční typy vysoko
nitrogenních ložiskových ocelí při dodržení jinak
stejných podmínek.
Moderní
metalurgie
WearEver ložisková ocel vykazuje vyšší pevnost v
tlaku a vyšší tvrdost; než standardní 100Cr6 ocel a
další, v současné době běžně dostupné oceli s
vysokým obsahem dusíku. Jejími dalšími výhodami je
vyšší odolnost proti opotřebení a vyšší únavová
životnost. Oběžné dráhy ložisek jsou méně náchylné
k poškození jejich povrchu "peelingem", který je
způsobován přítomností tvrdých částic ve valivých
kontaktních zónách.
Při tradičním zpracování mají nástrojové oceli
tendenci zvětšovat karbidy a karbidické segregace,
které mohou mít nepříznivý vliv na životnost
ložisek při vysokých otáčkách. Moderní metalurgický
proces, použitý u WearEver ložisek, vytváří velké
množství malých, globulárních, rovnoměrně
rozložených karbidů v popuštěné martensitické
matrici. Tento proces dává ložiskům WearEver
zvýšenou odolnost proti opotřebení.
|
vysoce kvalitní materiál použitý pro WearEver
ložiska výrazně prodlužuje
jejich životnost.
Keramické kuličky CERBEC umožňují vyšší rychlosti a
zvyšují odolnost
proti opotřebení.
|
WearEver TM ložiska pro obráběcí stroje
Kontaminace nečistotami je jednou z nejčastějších příčin
poruch ložisek na vřetenech obráběcích strojů. Tento závěr
potvrdila analýza zpracovaná aplikačními inženýry firmy
Timken na základě informací získaných od uživatelů a
výrobců obráběcích strojů
(viz. Diagram 1 )
Diagram
1
:
Typické příčiny poruch vřeten obráběcích strojů
Jako reakci na požadavky moderního strojírenského průmyslu
(tj. zvýšení spolehlivosti, vyšší obráběcí rychlosti,
delší životnost a zkrácení odstávek strojů) vyvinula firma
Timken novou ložiskovou ocel s označením WearEverT,
vyznačující se zvýšenou odolností při kontaminaci ložiska
(stroje) tvrdými částicemi.
Kritéria pro výběr ložiskového materiálu odolného proti
poškození tvrdými částicemi
Nečistoty vstupující do ložiska mohou poškodit jeho valivé
dráhy. Normální síla zatěžující kuličku způsobí otisknutí
tvrdých částic do valivé dráhy ložiska (viz. Obrázek 1 ).
Obrázek
1
:
Zatížení kuličky
K tomuto jevu dochází ve chvíli, kdy zatížení překročí mez
kluzu materiálu. Následkem plastické deformace se ve
valivé dráze ložiska vytváří důlek (otisk tvrdé částice).
Stejným mechanismem mohou být poškozeny rovněž valívá
tělíska (kuličky). Protože jsou obvykle kuličky tvrdší než
valivé dráhy ložiska, bude pozornost v následujícím textu
soustředěna především na poškození valivých drah.
Poškození tvrdými částicemi je výsledkem působení
tlakových napětí v ložisku. Mez kluzu materiálu je
definována napětím (ó"), při kterém začíná plastická
deformace materiálu. Obrázek 2 ukazuje přehled
mechanických vlastností různých konstrukčních materiálů.
Obrázek
2
:
Mechanické vlastnosti různých konstrukčních materiálů.
|
Významným faktem je, že každá skupina materiálů se
vyznačuje typickou úrovní napětí při mezi kluzu.
V případě, že hledáme materiál s nejvyšší mezí
kluzu a tedy i s nejvyšší odolností proti poškození
tvrdými částicemi, je náš výběr jednoznačný.
Síly působící mezi kuličkou a částicí, vlastnosti
částice a materiál valivé dráhy jsou určující pro
velikost a tvar otisku tvrdé částice do valivé
dráhy ložiska. Při zamáčknutí částice dochází k
tečení materiálu, část objemu je zatlačena pod
povrch a část naopak vytlačena nad původní povrch
valivé dráhy. Geometrie otisku je do značné míry
dána vzájemnou polohou kuličky a částice na valivé
dráze (viz. Obrázek 3). S rostoucí hloubkou otisku
roste i
množství materiálu vytlačené nad původní povrch.
Odolnost materiálu proti penetraci je nejlépe
charakterizována jeho tvrdostí. Je tedy vhodné, aby
se ložiskový materiál odolný proti poškození
tvrdými částicemi vyznačoval také vysokou tvrdostí.
Kroužky ložisek pro obráběcí stroje jsou vyráběny
převážně z oceli 100Cr6 (1%C; 1,5%Cr). Rovněž
legované oceli jsou používány pro výrobu
kuličkových ložisek, obsahují však velké množství
legur, což má za následek zvýšený obsah karbidů v
martenzitické matrici (množství a velikost karbidů
závisí na obsahu uhlíku a legujících prvků v
oceli).
Při tradičním zpracování jsou v legovaných ocelích
vytvořeny hrubé a nevhodně rozložené karbidy, které
mají negativní dopad na vlastnosti ložiska.
Speciálním zpracováním je možné dosáhnout u vysoce
legovaných ložiskových ocelí příznivějšího
rozložení a velikostí karbidů v martenzitické
matrici (viz. Obrázek 4 a 5).
Ocel WearEver byla vyvinuta tak, aby splňovala
všechny uvedené
požadavky : vysokou hodnotu meze kluzu, vysokou
tvrdost a množství jemných rovnoměrně rozložených
karbidů. Proto je její odolnost proti opotřebení v
prostředí kontaminovaném tvrdými částicemi výrazně
vyšší než u ostatních běžných i speciálních
ložiskových ocelí.
|
3 : Geometrie zatížení
 |
|
