提到機(jī)床主軸軸承，人們自然想到的是滾動軸承，因?yàn)槲覀內(nèi)粘Ｉa(chǎn)過程當(dāng)中見到最多的大都是滾動軸承。實(shí)際上，只要是有固定支撐，而且有轉(zhuǎn)動的軸所形成的系統(tǒng)都可以稱之為軸承。戰(zhàn)國時代的戰(zhàn)車輪子是木制的軸系，三國時候的木遛馬那是最原始的自動車軸承系統(tǒng)，現(xiàn)今很多精密磨床的滑動軸承也是軸承系統(tǒng)，比如上海機(jī)床廠、北京二機(jī)床、無錫機(jī)床廠和上海日發(fā)數(shù)字化系統(tǒng)有限公司的外圓磨床主軸系統(tǒng)目前還是動壓或動靜壓軸系。滑動軸承的旋轉(zhuǎn)精度可以達(dá)到千分之一毫米的精度，迄今為止，這是滾動軸承結(jié)構(gòu)的軸系不能夠比擬的。與上面所述的液壓類軸承支撐類似的精密主軸系統(tǒng)還有氣動浮起和磁懸浮浮起的主軸系統(tǒng)。盡管滑動軸承可以達(dá)到很高的精度，以至于需要更加精密的檢驗(yàn)手段才可以得到精確的測量數(shù)據(jù)，但是由于滑動軸承制造成本很高，維護(hù)較為困難，所以目前精密機(jī)床特別是加工中心采用最多的還是滾動軸承結(jié)構(gòu)的系統(tǒng)。而選用最多的是配對角接觸球軸承。

1.       精密機(jī)床主軸的結(jié)構(gòu)

       NN30系列（舊型號3182100系列）圓錐孔雙列向心短圓柱滾子軸承，徑向剛度和承載能力較大，旋轉(zhuǎn)精度高，徑向結(jié)構(gòu)緊湊和壽命長，故在主軸組件中廣泛應(yīng)用。不能承受軸向載荷，而需配用推力軸承，制造精度和造價較高。

       2344系列（舊型號2268000系列）雙向推力向心球軸承，與圓錐孔雙列向心短圓柱滾子軸承NN30型軸承配套使用，以承受雙向軸向載荷。接觸角大，鋼球直徑較小而數(shù)量較多，軸承承載能力和精度較高，比普通推力軸承允許的極限轉(zhuǎn)速高出1.5倍，溫升低，運(yùn)轉(zhuǎn)平穩(wěn)，工作可靠。

       傳統(tǒng)的機(jī)床，現(xiàn)今的大多數(shù)國產(chǎn)重切削機(jī)床，比如沈陽第一機(jī)床廠的CA6140臥式車床的主軸系統(tǒng)（圖一）就是這種組合式的一種變型結(jié)構(gòu)。但是，由于在零件精加工工序，精密機(jī)床的工作主要是為了保證加工精度，而不是去完成大的材料去除量，所以精密機(jī)床不需要承受較重的負(fù)載，加上圓錐孔雙列向心短圓柱滾子軸承和雙向推力向心球軸承的裝配工藝復(fù)雜，相關(guān)零件調(diào)節(jié)配磨精度技術(shù)要求較高，所以目前大多數(shù)精密機(jī)床，尤其是精密磨床多采用配對角接觸軸承（新型號719、70和72系列結(jié)構(gòu)）（圖二）。以7207C型號軸承為例，它的單套軸承（使用時都是成對使用，和雙列軸承對比時要成倍計(jì)算）的動載荷為30.5kN，靜載荷為20 kN，脂潤滑極限轉(zhuǎn)速2萬轉(zhuǎn)/分；而234407BM1型號軸承的動載荷為18.6kN，靜載荷為49 kN，脂潤滑極限轉(zhuǎn)速1萬轉(zhuǎn)/分；從數(shù)據(jù)分析來看，在精密機(jī)床上采用高速角接觸球軸承是最佳選擇。

2.       精密機(jī)床主軸系統(tǒng)的旋轉(zhuǎn)精度

       主軸系統(tǒng)的旋轉(zhuǎn)精度是指機(jī)床處于空載手動或機(jī)動低速旋轉(zhuǎn)情況下，在主軸前端基準(zhǔn)面上測量的徑向跳動、斷面跳動和軸向竄動的精度。

       主軸系統(tǒng)的精度主要受以下因素影響^[1]

1)        軸承套圈的溝道徑向跳動，將對應(yīng)使主軸系統(tǒng)主軸軸線產(chǎn)生徑向跳動，從而將這些誤差部分的復(fù)映在被加工表面上。

2)        軸承滾動體直徑不一致和形狀誤差將會使得主軸產(chǎn)生有規(guī)律的誤差。

3)        溝道對端面的側(cè)擺將引起主軸的軸向竄動，主軸的軸向竄動對精密磨床，特別是軸承磨床影響尤其顯著，假如工藝上采用支溝磨溝的方式，將使得廢品率大幅度提升，噪聲也會大幅度提高。

4)        軸承安裝工作面的尺寸和形位誤差將使軸承滾道產(chǎn)生相應(yīng)的變形，使軸承內(nèi)外圈傾斜，使得軸承在各個方向的剛度不一致，從而會降低主軸系統(tǒng)的旋轉(zhuǎn)精度。調(diào)整間隙的螺母、隔套、墊圈端面均需要研磨加工，且與軸系回轉(zhuǎn)軸線的垂直度要和所安裝的軸承精度相對應(yīng)，否則會降低軸承的工作精度。（圖三為歐洲SNFA公司的超精密軸承手冊關(guān)于軸承裝配零件的制造公差數(shù)據(jù)。）

3.       精密機(jī)床主軸的調(diào)整和預(yù)緊

       保持合理的軸承間隙或進(jìn)行適當(dāng)?shù)念A(yù)緊（負(fù)間隙），對主軸系統(tǒng)的工作性能和軸承的壽命有著重要的影響。滾動軸承在較大間隙的情況下工作時，載荷會集中作用于加載方向的局部幾個滾動體上，這就使得套圈滾道和滾動體的接觸點(diǎn)上產(chǎn)生很大的集中應(yīng)力，發(fā)熱量和磨損增大，使用壽命降低，同時也降低了系統(tǒng)的剛度。如果在安裝軸承時預(yù)先在軸向給它一個等于徑向載荷20%~30%的力，使軸承套圈滾道和滾動體之間產(chǎn)生過盈，即給滾動軸承預(yù)緊或預(yù)加載荷，這時軸承套圈的溝道和滾動體接觸面積加大，軸承套圈里的滾動體就會在均勻的受力狀態(tài)下工作，因此軸承的剛度就會得到增加，壽命也將得到延長。但是，軸承的預(yù)加載荷不能夠過大，軸承系統(tǒng)的負(fù)間隙過大不僅對提高剛度的效果不顯著，而且磨損和發(fā)熱量會大為增加，軸承的使用壽命也顯著的降低了。配對角接觸球軸承，出廠前廠家都按照預(yù)負(fù)荷調(diào)整好了，每組軸承使用時中間不需要另外添加隔套，因?yàn)榕鋵S承中間添加的隔套一般難以達(dá)到軸承本身端面的精度，所以對整個主軸系統(tǒng)來說，隔套的端面精度會破壞軸承的精度。

4.       精密軸承安裝的選配。

       圖三標(biāo)明了軸承裝配的軸頸和殼體對應(yīng)工作面的形狀誤差、位置誤差和表面粗糙度的理論最大值，但是對精密軸承系統(tǒng)來說，不是軸頸和殼體對應(yīng)工作面進(jìn)入了加工公差之內(nèi)就可以隨意安裝軸承了。加工面符合了圖紙的技術(shù)要求，但不一定滿足軸承安裝的最佳裝配要求。在精密機(jī)床的軸承裝配過程當(dāng)中，分組裝配是完全必要的，尤其是在大批量精密機(jī)床生產(chǎn)線上，所有精密軸承和對應(yīng)的軸頸和殼體，都需要分組裝配，最起碼要按照工作直徑尺寸分組，這樣主軸軸承就會達(dá)到最佳旋轉(zhuǎn)精度和綜合機(jī)械性能。不可否認(rèn)，現(xiàn)在許多進(jìn)口的萬能組合軸承的精度比配對軸承的精度高，但是，即使是采用萬能組合軸承，也是需要選配的，在精密機(jī)床的裝配上，萬能組合的概念要讓位于按照實(shí)際測量的最佳間隙組合的概念。

5.       精密機(jī)床主軸潤滑和密封

       我們注意到，無論是國產(chǎn)軸承手冊還是進(jìn)口軸承手冊，采用不同的潤滑方式，軸承的極限轉(zhuǎn)速的數(shù)據(jù)是不同的。潤滑劑要按照設(shè)計(jì)要求及時補(bǔ)充（高速精密主軸系統(tǒng)潤滑脂填充量一般為軸承空間的10%~20%），合理的添加潤滑劑，可以減少軸系的摩擦和磨損，延長軸承的疲勞壽命，同時可以排出軸承系統(tǒng)的摩擦熱并起到冷卻軸承系統(tǒng)的作用；除了潤滑脂之外，軸承系統(tǒng)的潤滑還有液體油潤滑、油霧潤滑和油氣潤滑等方式，油氣潤滑在國外高速主軸系統(tǒng)當(dāng)中已經(jīng)普遍采用，油氣潤滑省油，無污染，并且能夠顯著提高主軸系統(tǒng)的DN值，并能夠智能控制軸系對潤滑劑的要求補(bǔ)給量。

       主軸結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)，潤滑和密封一定要根據(jù)不同情況采用不同的形式。密封磨損了要及時更換，密封唇與旋轉(zhuǎn)體接觸處超過15m/s就要采用非接觸式密封結(jié)構(gòu)，高速精密機(jī)床大多采用迷宮式密封，并需要在適當(dāng)位置設(shè)計(jì)甩油溝槽，因?yàn)榻佑|式密封不僅會使密封接觸處產(chǎn)生摩擦損失和過熱，而且會對軸承系統(tǒng)旋轉(zhuǎn)精度產(chǎn)生影響。

       綜上所述，精密機(jī)床主軸系統(tǒng)及其軸承的選用不能夠簡單的延用普通機(jī)床主軸軸承的選用方法，現(xiàn)代精密機(jī)床技術(shù)的提高是綜合性的，在設(shè)計(jì)和生產(chǎn)過程中，全面的研究主軸系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，科學(xué)的合理的選用主軸軸承是提高精密機(jī)床綜合精度的關(guān)鍵。

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進(jìn)口軸承疲勞點(diǎn)蝕是指，由于發(fā)動機(jī)超負(fù)荷工作，使得軸承工作過熱及軸承間隙過大，造成軸承中部疲勞損傷、疲勞點(diǎn)蝕或者疲勞脫落。這種損傷大多是因?yàn)槌d、軸承間隙過大，或者潤滑油不清潔、內(nèi)中混有異物所致。因此，使用時應(yīng)該注意避免軸承超載工作不要以過低或過高的轉(zhuǎn)速運(yùn)轉(zhuǎn)；怠速時要將發(fā)動機(jī)調(diào)整到穩(wěn)定狀態(tài)；確保正常的軸承間隙，防止發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速過高或過低；檢查、調(diào)整冷卻系統(tǒng)的工作情況，確保發(fā)動機(jī)的工作溫度適宜。進(jìn)口軸承合金腐蝕一般是區(qū)為潤滑油不純，潤滑油中所臺的化學(xué)雜質(zhì)(酸性氧化物等)使軸承合金氧化而生成酸性物質(zhì)，引起軸承合金部分脫落，形成無規(guī)則的微小裂孔或小凹坑。軸承合金腐蝕的主要原因是潤滑油選用不當(dāng)、軸承材料耐腐蝕性差，或者發(fā)動機(jī)工作粗暴、溫度過高等。婁底NSK軸承，就選凡一商城。