机床主轴和转台用轴承的合理选用
主轴轴承的合理选用
用于机床主轴上的轴承精度应为ISO P5或以上（P5 或P4 是ISO的精度等级，一般从低到高为P0、P6、P5、P4、P2），而关于数控机床、加工中心等高速、高精细机床的主轴支承，则需选用ISO P4或以上的精度。主轴轴承包含角触摸球轴承、圆锥滚子轴承，以及圆柱滚子轴承等类型。
1. 精细角触摸球轴承
在上述的几种轴承中，以精细角触摸球轴承（图1）的运用最为广泛。角触摸球轴承的翻滚体是球，因为它是一种点触摸（差异于滚子轴承的线触摸），所以能供应更高的转速、更小的发热量和更高的旋转精度。在一些超高速的主轴运用场合，还会选用陶瓷球（一般为Si3N4或者是Al2O3）的混合型轴承。与传统的全淬透钢球比较，陶瓷球资料自身的特色赋予了陶瓷球轴承具有高刚度、高转速、耐高温、寿命长的特色，然后满足高端客户对机床轴承产品的需求。
精细角触摸球轴承
就角触摸球轴承的触摸角而言，现在比较流行的是15和25的触摸角；一般15的触摸角具有比较高的转速功能，而25的触摸角具有较高的轴向承载才能。因为预载的挑选关于精细角触摸球轴承运用的影响非常大，如在高承载、高刚性的场合，一般会选用中型或重型的轴承预载；而针对一些高转速、高精度的运用场合，在轴承的前期选型中，需求留意挑选适宜的预载。预载一般分红轻型、中型、重型三种，一般轻预载比较常见。为了便利客户的运用，现在世界上的几大轴承制造商都遍及供应预先研磨轴承端面而加预载的轴承，也就是人们一般所说的全能配对精细角触摸球轴承方式。该类轴承免去了客户的预载调节，然后节省了设备时间。
2. 精细圆锥滚子轴承
在一些重载且对速度有必定要求的机床运用场合中，如锻件的荒磨、石油管道的车丝机、重型车床和铣床等，挑选精细圆锥滚子轴承是一种比较抱负的计划。因为圆锥滚子轴承的滚子是线触摸的规划，因此它能为主轴供应很高的刚性和承载；别的，圆锥滚子轴承是一种纯翻滚的轴承规划，它能很好地下降轴承运转扭矩和发热，然后确保主轴的转速和精度。因为圆锥滚子轴承能够在设备过程中调节轴向预载（游隙），这能让客户在轴承的整个运用周期中更好地优化轴承游隙调节。
此外，在一些内圈挡边线速度大于30m/s的高速运用中，某些特别规划的圆锥滚子轴承也能满足要求，如TSMA轴承或Hydra-Rib液力起浮挡边轴承（图2）。TSMA轴承的挡边有多个轴向方向的光滑油孔，可选用循环油光滑或油雾光滑，离心力可将油散布到滚子与挡边触摸区，然后能更充分地光滑轴承，进步轴承转速。而Hydra-Rib液力起浮挡边轴承是专为优化主轴体系的预载而规划，轴承有可起浮的挡边，与滚子大端触摸，不像常见的轴承有固定内圈挡边；且该起浮挡边由“压力”体系定位，这样就能确保轴承在各个工况条件下都能发挥最优异的功能, 并且现已成功地在国内客户中运用。
带液力起浮挡边轴承的主轴规划
关于圆锥滚子轴承的精度挑选而言，ISO P5级的轴承首要运用在传统的车床和铣床中；如果是加工中心、磨床等运用，一般会挑选ISO P4或以上的精细轴承。在主轴规划中，比较常见的圆锥滚子轴承布局有两种。第一种是前端和后端各选用一个圆锥滚子轴承，并选用面临面的设备方法，这类规划结构紧凑，刚度高且便于设备和调节。
第二种是选用两个圆锥滚子轴承面临面设备作为主轴的前端，而后端运用一个双外圈、两个单内圈的轴承（TDO）作为起浮端运用；因为具有起浮才能，这类规划能很好地接受主轴的轴向热膨胀，且刚度很高，确保了机床的精度。
3. 精细圆柱滚子轴承
在机床主轴的运用中，双列精细圆柱滚子轴承也会被运用到，一般与精细角触摸球轴承或推力轴承组合运用。此类轴承能接受较大的径向载荷并答应有较高的转速。轴承中的两列滚子以穿插方法摆放，旋转时动摇频率比单列轴承大幅进步，振幅下降60%～70%。此类轴承一般有两种方式：NN30、NN30K两个系列轴承内圈带挡边，外圈可分离；NNU49、NNU49K两个系列轴承外圈带挡边，内圈可分离，其中NN30K和NNU49K系列内圈为锥孔（锥度1:12），与主轴的锥形轴颈合作，轴向移动内圈，可使内圈胀大，这样轴承游隙能够被减小乃至预紧轴承（负游隙状况）。圆柱孔轴承一般选用热装，利用过盈合作减小轴承游隙，或者预紧轴承。对内圈可分离的NNU49系列轴承，一般在内圈装上主轴后再对滚道精加工，以进步主轴旋转精度。
转台轴承的合理选型
数控机床中常用的反转作业台有分度作业台和数控反转作业台。数控机床在加工某些零件的时候，除了需求X、Y、Z三个坐标轴的直线进给运动外，有时候还需求有绕X、Y、Z三个坐标轴的圆周运动，别离称为A、B、C轴。
数控反转作业台可用来完结圆周进给运动，除此之外，还能够完结分度运动。而分度作业台的功用仅仅将工件转位换面，和主动换刀设备合作运用，完结工件一次设备能完结几个面的多种工序，因此，大大进步了作业效率。数控转台的外形和分度作业台没有多大不同，但在结构上则具有一系列的特色。因为数控转台能完结进给运动，所以它在结构上和数控机床的进给驱动组织有许多共同之处。不同点是驱动组织完结的是直线进给运动，而数控转台完结的是圆周进给运动。
反转作业台广泛地运用于各种数控铣床、镗床、各种立车以及立铣等机床。除了要求反转作业台能很好地接受工件分量外，还需求确保其在承载下的反转精度。转台轴承，作为转台的核心部件，在转台运转过程中，不只要具有很高的承载才能，还需具有高反转精度、高抗倾覆才能、以及较高的转速才能等。
1. 推力球轴承+圆柱滚子轴承
推力球轴承能接受必定的轴向力，所以该轴承首要用于接受工件的分量；而圆柱滚子轴承首要用于径向的定位和接受外部的径向力（例如切削力、铣削力等）。该类规划运用广泛，并且本钱也相对比较低价。因为推力球是一种点触摸的轴承，所以它的轴向承载力相对比较有限，首要用于小型或中型的机床反转作业台。此外推力球的光滑也比较困难。
2. 静压轴承+精细圆柱滚子轴承
静压轴承是一种靠外部供应压力油，在轴承内树立静压承载油膜以完结液体光滑的滑动轴承。液体静压轴承从起动到中止一直在液体光滑下作业，所以没有磨损，运用寿命长，起动功率小；此外，这种轴承还具有旋转精度高，油膜刚度大，能抑制油膜振动等长处。精细圆柱滚子轴承具有很好的径向承载力，并且因为选用了精细级的轴承，反转作业台的反转精度也能得到确保。运用该类规划的反转作业台能接受很高的轴向力，有些工件的分量超越200t以上，转台直径超越10m。可是该类规划也有一些不足之处，因为静压轴承有必要附带一套专用的供油体系来供应压力油，保护比较复杂，并且本钱也比较高。
3. 穿插滚子轴承
穿插滚子轴承（图3）在转台上的运用比较遍及。穿插滚子轴承的特征是轴承中有两个滚道, 两排穿插摆放的滚子。与传统的推力轴承+径向定心轴承组合比较（图4），穿插滚子轴承结构紧凑、体积细巧，并简化了作业台规划，然后下降了转台的本钱。
别的，因为运用了优化的预紧力，该类轴承具有很高的刚度，因此转台的刚度和精度也都得到了确保。得益于两排穿插滚子的规划，轴承的有用跨距能被明显进步，所以该类轴承具有很高的抗倾覆力矩。在穿插滚子轴承中，又分红两种类型：第一种是圆柱穿插滚子轴承，第二种是圆锥穿插滚子轴承。一般，圆柱穿插滚子轴承价格比圆锥穿插滚子轴承低，适用于转速相对较低的转台运用中；而圆锥穿插滚子轴承选用了圆锥滚子的纯翻滚规划，具有运转精度高，转速才能强，减少了轴长度和加工本钱等优势。穿插滚子轴承适用于各种类型的立式或卧式镗床，以及立磨、立车和大型齿轮铣床等运用。
总而言之，轴承作为机床主轴和转台的核心部件，对机床的运转体现起到了无足轻重的效果。为了能挑选适宜尺度和类型的轴承，咱们需求综合考虑各种工况条件，例如运转速度、光滑、设备类型、主轴刚度、精度等要求。就轴承自身而言，只要充分地了解它的规划特色以及由此带来的长处和缺陷，才能发挥出轴承的最佳功能。
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