現(xiàn)如今，市場對(duì)支撐高效生產(chǎn)系統(tǒng)的機(jī)床的需求正在向高度化乾巧、復(fù)雜化發(fā)展句喜。滾動(dòng)軸承（以下稱為軸承）作為機(jī)床的旋轉(zhuǎn)部分，是不可忽略的一環(huán)沟于，其性能直接影響機(jī)床的性能咳胃。
 
　　機(jī)床的發(fā)展動(dòng)向
 
　　機(jī)床目前正在向幾個(gè)大的方向轉(zhuǎn)變植康，首先是5軸加工機(jī)和復(fù)合加工機(jī)應(yīng)用的增多。5軸加工機(jī)和復(fù)合加工機(jī)在1990年后半期左右開始在市場上出現(xiàn)展懈，現(xiàn)在已經(jīng)在市場上廣泛普及了销睁，特點(diǎn)是除了切削加工，還附加了研磨加工停柬、檢測(cè)以及工件搬運(yùn)機(jī)器人等功能累筋。另外，現(xiàn)在還有進(jìn)一步增加控制軸數(shù)量的動(dòng)向盯糠，一種更加復(fù)合化的傾向书瘤。其次是機(jī)床變得更加容易操作。比如在機(jī)床中設(shè)置自動(dòng)修正加工中的機(jī)械熱變位的功能洁揽；檢查磨具和工件互相干涉的功能搁排；監(jiān)視運(yùn)行中的主軸狀態(tài)的功能（涉及溫度、振動(dòng)延砾、變位等）占窥；以及設(shè)備的智能化。這些改變都將使機(jī)床變得更加容易操作段辈。然后就是機(jī)床向高精度唆海、微細(xì)加工的發(fā)展。這提高了DD電機(jī)或直線型電機(jī)等構(gòu)成要素的性能后憾宅，使副精密級(jí)的位置決定精度成為了可能赞季。另外就是機(jī)床變得更加節(jié)省空間。目前奢驯，對(duì)于大批量生產(chǎn)線的緊湊機(jī)的高機(jī)能化的要求也很顯著申钩。為了更加抑制設(shè)備的寬度，提高其維護(hù)性瘪阁，設(shè)備寬度1000mm的5軸加工機(jī)現(xiàn)已問世撒遣。最后一點(diǎn)就是機(jī)床正在向減少環(huán)境負(fù)荷的方向發(fā)展。油氣潤滑的空氣流量減少和從油氣潤滑到脂潤滑的切換等管跺，市場上出現(xiàn)了很多意識(shí)到環(huán)境問題而設(shè)計(jì)的機(jī)床义黎。
 
　　主軸用軸承的技術(shù)動(dòng)向
 
　　1．高速性和高剛性的并存
 
　　在機(jī)床向復(fù)合化發(fā)展的背景下，這種多品種少批量生產(chǎn)豁跑、變品種變批量生產(chǎn)以及工程總和的傾向變得更高廉涕。把在多個(gè)機(jī)械上加工多個(gè)工件總合成在一臺(tái)機(jī)床上，或把粗加工艇拍、精加工等多個(gè)工程總合成少數(shù)工程狐蜕，來對(duì)提高生產(chǎn)性能和節(jié)省空間做貢獻(xiàn)。因此，對(duì)于機(jī)床主軸层释，有了從低速旋轉(zhuǎn)重切削開始向高速旋轉(zhuǎn)輕切削的廣范圍加工發(fā)展的需要涮饱，作為軸承，要求高速和高剛性的并存牵蠢。對(duì)于高速常择，軸承單個(gè)的dmn值（軸承的P.C.D.×旋轉(zhuǎn)速度），實(shí)現(xiàn)了角接觸球軸承為400~500萬仓疯，圓柱滾子軸承為200~300萬笆赤，適應(yīng)了機(jī)床的要求。但是魂欺，重視高速的話粮唯，對(duì)于剛性就會(huì)不利。為此主軸的設(shè)計(jì)虏绑，不得不同時(shí)重視高速性和高剛性的情況很多浇找。從這里也能看出，維持高速性就壳，并在重切削側(cè)具有必要的剛性是今后軸承開發(fā)的一個(gè)課題搭为。
 
　　2．新潤滑方式
 
　　潤滑大致分為油潤滑和脂潤滑。一般重視高速加工的場合采用油潤滑涤伐，低速旋轉(zhuǎn)且重視成本馒胆、使用性以及減少環(huán)境負(fù)荷的場合采用脂潤滑。但是隨著機(jī)床的進(jìn)步凝果，希望有一種能同時(shí)滿足兩種加工場合的潤滑方式祝迂。
 
　　作為軸承廠商，對(duì)油潤滑進(jìn)行改良器净，維持高速加工的同時(shí)又能節(jié)省能源和提高環(huán)保性能型雳，或者改善脂潤滑的技術(shù)的開發(fā)正在進(jìn)行中。也就是說山害，潤滑技術(shù)是對(duì)軸承性能有很大影響的要素纠俭，今后需要展開的課題還有很多。
 
　　3．軸承的設(shè)計(jì)
 
　　機(jī)床主軸用軸承粗恢，根據(jù)高速柑晒、高剛性、減少環(huán)境負(fù)荷等各種要求性能眷射，JTEKT公司目前提供R、C佛掖、D只逐、F四種型號(hào)的高性能角接觸球軸承系列（圖）。R型球徑小球數(shù)多虚蹋，為重視剛性的設(shè)計(jì)荞亩；C型球徑大蒿蛆，使用陶瓷球，為重視壽命的設(shè)計(jì)驾腕；D型為在油的供給方法上下功夫重視高速性的設(shè)計(jì)毙纫；F型為考慮離心力，比D型更能適應(yīng)高速的設(shè)計(jì)陷今。用戶可以根據(jù)使用需要選擇最合適的型號(hào)港排，各軸承的主尺寸都是按照ISO標(biāo)準(zhǔn)，軸或外殼的最低限度的設(shè)計(jì)變更可替換過去的產(chǎn)品吻毅，也能對(duì)應(yīng)提高已有設(shè)備的性能筑背。
 
　　高性能軸承的性能相比較原來的高速型軸承（ACH系列），R型軸承的高速界限提高到了原來軸承的約1.3倍妆墩，溫度上升減少了20%~30%寸靶。滾動(dòng)體采用陶瓷材料的R型軸承，C型軸承同樣践付，和原來軸承相比也有同樣的傾向秦士，使根據(jù)使用時(shí)的旋轉(zhuǎn)速度重視剛性的R型設(shè)計(jì)和重視負(fù)荷能力的C型設(shè)計(jì)的選擇成為了可能。根據(jù)高性能軸承高速性能的提高和減少溫度上升的效果永高，高速旋轉(zhuǎn)主軸的采用剛性優(yōu)秀的定位預(yù)緊也成為了可能伍宦。
 
　　在脂潤滑條件下，滾動(dòng)體使用陶瓷的R型軸承和油氣潤滑條件下和原來軸承的升溫特性的比較試驗(yàn)結(jié)果是乏梁，高性能軸承在原來軸承需要油氣潤滑的領(lǐng)域確認(rèn)可以使用脂潤滑次洼，有防止油的飛散導(dǎo)致的環(huán)境負(fù)荷下降，潤滑裝置廢棄導(dǎo)致的成本降低等的效果遇骑。關(guān)于R型號(hào)卖毁，封入適量潤滑脂的付密封圈型也已漸漸提升標(biāo)準(zhǔn)。
 
　　這些R落萎、C型的軸承和原來軸承同樣有能使用脂潤滑或油氣潤滑這兩種潤滑方法的標(biāo)準(zhǔn)型亥啦，但是能使用在更加高速旋轉(zhuǎn)的有油氣潤滑專用型D、F兩種练链，這是采用了考慮這些軸承高速旋轉(zhuǎn)時(shí)發(fā)生的風(fēng)障的影響而開發(fā)的軸承形狀翔脱。
 
　　D型軸承和R型軸承（球的材質(zhì)=陶瓷）的比較結(jié)果是，已確認(rèn)D型軸承有R型軸承約1.1倍的高速性能颖倾，并將溫度下降了5%~10%匀铸。由于D型軸承的軸承內(nèi)圈側(cè)面的槽開始至軌道部的油氣潤滑為直接供給的構(gòu)造，不易受風(fēng)障的影響才褂，和原來的油氣潤滑相比能夠使空氣的流量減少20%讥认。而且，減少球產(chǎn)生的風(fēng)聲也成為了可能，通過這些好的特征對(duì)于省能源或低噪聲有較大的貢獻(xiàn)活益。F型軸承為在原來軸承的側(cè)面裝上注油區(qū)岗蚪，從外圈設(shè)置的注油嘴開始向保持架引導(dǎo)面供給油氣的超高速旋轉(zhuǎn)用軸承÷ぃ滑動(dòng)接觸的保持架引導(dǎo)面在急加減速或超高速旋轉(zhuǎn)時(shí)保持架的運(yùn)作有可能不太穩(wěn)定汰材。但是，可通過從外圈噴嘴供給油氣使保持架運(yùn)作穩(wěn)定榴栏。
 
　　和現(xiàn)行高性能圓柱滾子軸承相比較像鹤，確認(rèn)提高了約1.5倍的高速性能并減少了約15%的溫度上升。圓柱滾子軸承的高速化帶來的優(yōu)點(diǎn)使主軸構(gòu)造能夠簡單化赋遇。通常循头，主軸后側(cè)的支持構(gòu)造需要能夠根據(jù)溫度變化來吸收軸的伸縮。圓柱滾子軸承雖適合這個(gè)作用炎疆，但是由于至今為止圓柱滾子軸承的高速性能不是很完全卡骂，在高速主軸后側(cè)支持上一般還是采用“角接觸球軸承+副外殼”的構(gòu)造。但是這次開發(fā)的新高性能圓柱滾子軸承由于也可以對(duì)應(yīng)高速主軸形入，所以能夠使軸承周圍的構(gòu)造大幅簡單化币砂。
 
　　現(xiàn)行的高性能圓柱滾子軸承夭咬，在高速旋轉(zhuǎn)時(shí)，會(huì)發(fā)生保持架的破損，使其高速性能有界限檩翁，但是只要改善這個(gè)缺點(diǎn)能使高速性能更加提高钢囚。首先鹦倚，關(guān)于保持架的材料批销，和原來的聚酰胺樹脂相比采用了適合高速旋轉(zhuǎn)的輕量，高強(qiáng)度樹脂提高了強(qiáng)度耳舅。再者高速旋轉(zhuǎn)時(shí)成為類似頸部的構(gòu)造在保持架和滾子的接觸部，使保持架兜孔內(nèi)的滾子接觸形狀最合適化浦徊，實(shí)現(xiàn)了減少摩擦和低溫度上升条嚼。另外，套圈材料和原來產(chǎn)品同樣获隆，采用容易入手的軸承鋼齿贡，通過適合高速旋轉(zhuǎn)的內(nèi)部設(shè)計(jì)提高了高速性能。
 
　　4．高可靠性
 
　　為了提高機(jī)床的可靠性涌遏，必須提高軸承的可靠性饮乃。為此根據(jù)檢測(cè)到的軸承溫度或振動(dòng)，來確立軸承的壽命早知，因此預(yù)測(cè)技術(shù)是不可缺少的惦踩。再者涨剧，若能檢測(cè)到軸承上承受的負(fù)荷的話南砰，能根據(jù)加工狀態(tài)自我控制出最合適的預(yù)緊和潤滑敲骏，這樣的結(jié)果，使同時(shí)具有高速性能和高剛性寬度很大的加工領(lǐng)域的對(duì)應(yīng)成為了可能涨拣∮担基于此，JTEKT公司開發(fā)了根據(jù)轉(zhuǎn)速對(duì)軸承付加最合適預(yù)緊的獨(dú)自機(jī)構(gòu)它褪，這個(gè)機(jī)構(gòu)能從低速至高速都有充足的剛性饵骨，和高輸出內(nèi)裝式電動(dòng)機(jī)組合能夠使高負(fù)荷的加工更加高效率地進(jìn)行。原來的定位預(yù)緊方式茫打，隨著轉(zhuǎn)速的增加主軸剛性會(huì)增加居触，但是使用本機(jī)構(gòu)的場合，特別是高扭矩發(fā)生時(shí)低速旋轉(zhuǎn)領(lǐng)域的主軸剛性會(huì)飛躍性地增加老赤，是適合高負(fù)荷加工的預(yù)緊方式轮洋。
 

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