介绍机床用高速主轴轴承技术

    机床用高速主轴轴承的技术说明(机床轴承)：

提升主轴轴承的速度是完成高速实用主轴的核心。随着高速化的发展，对于高效加工机床。滚动体采纳陶瓷材料，dmN值在20×104左右，脂润滑条件下dmN值100×104左右的数控加工中心正在日益增加，已成为一种发展发展动向，采纳油气跟油雾润滑方式也将成为今后高速机床主轴轴承润滑的发展方向。

1高速主轴轴承发展状况：

一般多运用刚性跟高速性能优良的角接触球轴承，为了适应机床主轴的高速要求。其次运用圆柱滚子轴承。

脂润滑条件下dmN值在50×104以下。开发出油气润滑后，跟此同时逐步开发出跟之相适应的润滑系统。从表述主轴轴承高速性能的dmN值(dm为轴承节圆直径mm×N为转速r/min来看。dmN值已达到100×104以上。尔后在轴承角度又开发出了滚动体为陶瓷的角接触球轴承，完成了dmN值为200×104×90年代开发出喷射润滑后，dmN值可达到300×104。

2高速主轴轴承技术：

(1)高速角接触球轴承：

单列、双列圆柱滚子轴承在高速性能角度均劣于角接触球轴承。角接触轴承是拥有接触角的轴承，能够看的出圆锥滚子轴承。接触角越大轴向刚度越好，但由于球跟滚道之间的陀螺滑动跟自旋滑动也大，所以发热也会增加。为了提升速度性能，方法是减小球的大小(或质量)改变沟道的曲率系数，以减小球的离心力，降低高速运转时产生的内部载荷，同时增加球的数量以提升刚性。

(2)陶瓷球角接触球轴承：

推出了仅滚动体系用氮化硅(Si3N4)陶瓷的混合型陶瓷球轴承，为了减少球质量以提升速度。其性能相比

作为高速主轴轴承材料，陶瓷(Si3N4)有以下优点：高速旋转时滚动体产生的离心力小，重量轻。因为密度比轴承钢小。旋转力矩能够减小，所以能够降低温升，提升寿命。良好的导热性使陶瓷材料的滚动体在高速运转时不易跟金属产生粘着。润滑条件较好的状况下耐烧伤，出现烧伤。热膨胀小，滚动体跟内圈接触时不易发生预紧力增加而导致游隙减小。轴承的变形小，因为硬度高、刚性好。主轴的刚性也得到提升。综上所述，所以，采纳陶瓷资料(Si3N4)作为滚动体，跟轴承钢滚动体比较速度可提升约25%35%寿命可提升约3倍。

(3)新型混合角接触球轴承：

内圈因为离心力而产生膨胀，高速旋转时。跟滚动体接触应力变大，使内部预载荷增加、游隙变小、发热增加。针对此问题，近日开发出内圈为不锈钢的新型混合陶瓷球轴承。因为不锈钢的线膨胀系数比轴承钢小20%因而能进一步控制轴承在高速旋转时因内圈膨胀而造成的预载荷增加。润滑条件充沛，固定预载荷下dmN值可提升1.2倍。

(4)内圈为陶瓷的混合角接触球轴承：

定位预载紧的状况下，近来有资料说明。内圈也运用陶瓷材料的混合型角接触球轴承。由于内圈也运用陶瓷材料，轴承内径或滚道离心膨胀小，预紧的增加也较小，加之刚性好，球跟滚道的接触面积小，因此发热跟膨胀也较小，能够比仅球为陶瓷的轴承达到更高转速。可是正是因为高速旋转时离心跟膨胀小，跟金属制主轴之间的配合应力要是过大就可能产生破坏甚至碎裂。

3高速化主轴轴承的润滑：

因为运用简单、经济而得到广泛应用，主轴轴承的高速化发展发展动向对润滑表态了更高的要求。保守dmN值在50×104以下的脂润滑，因为运用简单、经济而得到广泛应用，并且无需特殊维护，也无需后续补充，大多数为终身润滑。随转速提升，dmN值达100×104以上时采纳油气跟油雾润滑，跟脂润滑比较，温度上升小，可以以更高速度旋转，因而成为主要的润滑方法。而喷射润滑虽然dmN值可达到250×104但需要大量润滑油，因搅拌阻力使动力损失较大，并且需要较复杂的附属设备，利息较高，因此一般不运用这种润滑方式。