介紹機床用高速主軸軸承技術

    機床用高速主軸軸承的技術說明(機床軸承)：

提升主軸軸承的速度是完成高速實用主軸的核心。隨著高速化的發展，對于高效加工機床。滾動體采納陶瓷材料，dmN值在20×104左右，脂潤滑條件下dmN值100×104左右的數控加工中心正在日益增加，已成為一種發展發展動向，采納油氣跟油霧潤滑方式也將成為今后高速機床主軸軸承潤滑的發展方向。

1高速主軸軸承發展狀況：

一般多運用剛性跟高速性能優良的角接觸球軸承，為了適應機床主軸的高速要求。其次運用圓柱滾子軸承。

脂潤滑條件下dmN值在50×104以下。開發出油氣潤滑后，跟此同時逐步開發出跟之相適應的潤滑系統。從表述主軸軸承高速性能的dmN值(dm為軸承節圓直徑mm×N為轉速r/min來看。dmN值已達到100×104以上。爾后在軸承角度又開發出了滾動體為陶瓷的角接觸球軸承，完成了dmN值為200×104×90年代開發出噴射潤滑后，dmN值可達到300×104。

2高速主軸軸承技術：

(1)高速角接觸球軸承：

單列、雙列圓柱滾子軸承在高速性能角度均劣于角接觸球軸承。角接觸軸承是擁有接觸角的軸承，能夠看的出圓錐滾子軸承。接觸角越大軸向剛度越好，但由于球跟滾道之間的陀螺滑動跟自旋滑動也大，所以發熱也會增加。為了提升速度性能，方法是減小球的大小(或質量)改變溝道的曲率系數，以減小球的離心力，降低高速運轉時產生的內部載荷，同時增加球的數量以提升剛性。

(2)陶瓷球角接觸球軸承：

推出了僅滾動體系用氮化硅(Si3N4)陶瓷的混合型陶瓷球軸承，為了減少球質量以提升速度。其性能相比

作為高速主軸軸承材料，陶瓷(Si3N4)有以下優點：高速旋轉時滾動體產生的離心力小，重量輕。因為密度比軸承鋼小。旋轉力矩能夠減小，所以能夠降低溫升，提升壽命。良好的導熱性使陶瓷材料的滾動體在高速運轉時不易跟金屬產生粘著。潤滑條件較好的狀況下耐燒傷，出現燒傷。熱膨脹小，滾動體跟內圈接觸時不易發生預緊力增加而導致游隙減小。軸承的變形小，因為硬度高、剛性好。主軸的剛性也得到提升。綜上所述，所以，采納陶瓷資料(Si3N4)作為滾動體，跟軸承鋼滾動體比較速度可提升約25%35%壽命可提升約3倍。

(3)新型混合角接觸球軸承：

內圈因為離心力而產生膨脹，高速旋轉時。跟滾動體接觸應力變大，使內部預載荷增加、游隙變小、發熱增加。針對此問題，近日開發出內圈為不銹鋼的新型混合陶瓷球軸承。因為不銹鋼的線膨脹系數比軸承鋼小20%因而能進一步控制軸承在高速旋轉時因內圈膨脹而造成的預載荷增加。潤滑條件充沛，固定預載荷下dmN值可提升1.2倍。

(4)內圈為陶瓷的混合角接觸球軸承：

定位預載緊的狀況下，近來有資料說明。內圈也運用陶瓷材料的混合型角接觸球軸承。由于內圈也運用陶瓷材料，軸承內徑或滾道離心膨脹小，預緊的增加也較小，加之剛性好，球跟滾道的接觸面積小，因此發熱跟膨脹也較小，能夠比僅球為陶瓷的軸承達到更高轉速?？墒钦且驗楦咚傩D時離心跟膨脹小，跟金屬制主軸之間的配合應力要是過大就可能產生破壞甚至碎裂。

3高速化主軸軸承的潤滑：

因為運用簡單、經濟而得到廣泛應用，主軸軸承的高速化發展發展動向對潤滑表態了更高的要求。保守dmN值在50×104以下的脂潤滑，因為運用簡單、經濟而得到廣泛應用，并且無需特殊維護，也無需后續補充，大多數為終身潤滑。隨轉速提升，dmN值達100×104以上時采納油氣跟油霧潤滑，跟脂潤滑比較，溫度上升小，可以以更高速度旋轉，因而成為主要的潤滑方法。而噴射潤滑雖然dmN值可達到250×104但需要大量潤滑油，因攪拌阻力使動力損失較大，并且需要較復雜的附屬設備，利息較高，因此一般不運用這種潤滑方式。