隨著我產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)升的深入，機(jī)床行業(yè)內(nèi)也顯示產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)升的趨勢(shì)，即數(shù)控機(jī)床比例逐步上升，在數(shù)控域，高數(shù)控機(jī)床（如重型機(jī)床、智能機(jī)床等）所占的比例也不斷上升，重型機(jī)床產(chǎn)品主要是為能源（火電、水電、核電、風(fēng)力發(fā)電）、船舶制造、工程機(jī)械、冶金、航天、軍工、交通運(yùn)輸（鐵路、汽車）等主要工業(yè)支柱產(chǎn)業(yè)以及重點(diǎn)工程項(xiàng)目服務(wù)，重點(diǎn)工程項(xiàng)目為重型機(jī)床提供了廣闊的市場(chǎng)。

本文主要介紹如何選擇機(jī)床中應(yīng)用于主軸軸承和轉(zhuǎn)臺(tái)軸承的軸承類型

、主軸軸承

主軸作為機(jī)床的關(guān)鍵部件，其性能會(huì)直接影響到機(jī)床的旋轉(zhuǎn)精度、轉(zhuǎn)速、剛性、溫升及噪音等參數(shù)，進(jìn)而會(huì)影響工件的加工質(zhì)量，例如零件的尺寸精度，表面粗糙度等指標(biāo)。因此，為了保持的機(jī)床加工能力，必須配用高性能的軸承。用于機(jī)床主軸上的軸承精度應(yīng)為ISO P5或以上（P5或P4是ISO的精度等，通常從低到高為P0，P6，P5，P4，P2），而對(duì)于數(shù)控機(jī)床、加工中心等高速、高精密機(jī)床的主軸支承，則需選用ISO P4或以上的精度；主軸軸承包括角接觸球軸承、圓錐滾子軸承，以及圓柱滾子軸承等類型。

精密角接觸球軸承

在上述的幾種軸承中，以精密角接觸球軸承的使用為廣泛。我們都知道角接觸球軸承的滾動(dòng)體是球；因?yàn)樗欠N點(diǎn)接觸
（區(qū)別于滾子軸承的線接觸），所以它能提供更高的轉(zhuǎn)速、更小的發(fā)熱量和更高的旋轉(zhuǎn)精度。在些超高速的主軸應(yīng)用場(chǎng)合，還會(huì)采用陶瓷球（般為Si3N4或者是Al2O3）的混合型軸承。與傳統(tǒng)的淬透鋼球相比，陶瓷球材料自身的點(diǎn)賦予了陶瓷球軸承具有高剛度、高轉(zhuǎn)速、耐高溫、壽命長(zhǎng)的點(diǎn)，從而滿足高客戶對(duì)機(jī)床軸承產(chǎn)品的需求。

就角接觸球軸承的接觸角而言，目前比較流行的是15o和25o的接觸角；通常15o的接觸角具有比較高的轉(zhuǎn)速性能，而25o的接觸角具有較高的軸向承載能力。由于預(yù)載的選擇對(duì)于精密角接觸球軸承應(yīng)用的影響非常大，例如，在高承載、高剛性的場(chǎng)合，般會(huì)選用中型或重型的軸承預(yù)載；而針對(duì)些高轉(zhuǎn)速、高精度的應(yīng)用場(chǎng)合，我們?cè)谳S承的早期選型中，需要注意選擇合適的預(yù)載，般輕預(yù)載比較常見。預(yù)載般分成輕型、中型、重型三種；為了方便客戶的使用，目前世界上的幾大軸承制造商都普遍提供預(yù)先研磨軸承面而加預(yù)載的軸承，也就是我們通常所說的配對(duì)精密角接觸球軸承形式。該類軸承免去了客戶的預(yù)載調(diào)節(jié)，從而節(jié)省了安裝時(shí)間。

精密圓錐滾子軸承

在些重載且對(duì)速度有定要求的機(jī)床應(yīng)用場(chǎng)合中---如鍛件的荒磨、石油管道的車絲機(jī)、重型車床和銑床等，選擇精密圓錐滾子軸承是種比較理想的方案。由于圓錐滾子軸承的滾子是線接觸的設(shè)計(jì)，因此它能為主軸提供很高的剛性和承載；另外，圓錐滾子軸承是種純滾動(dòng)的軸承設(shè)計(jì)，它能很好的降低軸承運(yùn)轉(zhuǎn)扭矩和發(fā)熱，從而確保主軸的轉(zhuǎn)速和精度。由于圓錐滾子軸承能夠在安裝過程中調(diào)節(jié)軸向預(yù)載（游隙），這能讓客戶在軸承的整個(gè)使用周期中更好地優(yōu)化軸承游隙調(diào)節(jié)。

此外，在些內(nèi)圈擋邊線速度大于30米/秒的高速應(yīng)用中，某些殊設(shè)計(jì)的圓錐滾子軸承也能滿足要求，如TSMA軸承或Hydra-Rib液力浮動(dòng)擋邊軸承。TSMA軸承的擋邊有多個(gè)軸向方向的潤(rùn)滑油孔，可采用循環(huán)油潤(rùn)滑或油霧潤(rùn)滑，離心力可將油分布到滾子與擋邊接觸區(qū)，從而能更充分地潤(rùn)滑軸承，提高軸承轉(zhuǎn)速。而Hydra-Rib液力浮動(dòng)擋邊軸承是為優(yōu)化主軸系統(tǒng)的預(yù)載而設(shè)計(jì)，軸承有可浮動(dòng)的擋邊，與滾子大接觸，不像常見的軸承有固定內(nèi)圈擋邊；且該浮動(dòng)擋邊由“壓力”系統(tǒng)定位，這樣就能保證軸承在各個(gè)工況條件下都能發(fā)揮異的性能，并且已經(jīng)成功的在內(nèi)客戶中使用。

二、轉(zhuǎn)臺(tái)軸承

數(shù)控機(jī)床中常用的回轉(zhuǎn)工作臺(tái)有分度工作臺(tái)和數(shù)控回轉(zhuǎn)工作臺(tái)。數(shù)控機(jī)床在加工某些零件的時(shí)候，除了需要X，Y，Z三個(gè)坐標(biāo)軸的直線進(jìn)給運(yùn)動(dòng)外，有時(shí)候還需要有繞X，Y，Z三個(gè)坐標(biāo)軸的圓周運(yùn)動(dòng)，我們分別稱為A，B，C軸。

數(shù)控回轉(zhuǎn)工作臺(tái)可用來實(shí)現(xiàn)圓周進(jìn)給運(yùn)動(dòng)。數(shù)控回轉(zhuǎn)工作臺(tái)（簡(jiǎn)稱數(shù)控轉(zhuǎn)臺(tái)）除了可以實(shí)現(xiàn)圓周進(jìn)給運(yùn)動(dòng)之外，還可以完成分度運(yùn)動(dòng)。而分度工作臺(tái)的功用只是將工件轉(zhuǎn)位換面，和自動(dòng)換刀裝置配合使用，實(shí)現(xiàn)工件次安裝能完成幾個(gè)面的多種工序，因此，大大提高了工作率。數(shù)控轉(zhuǎn)臺(tái)的外形和分度工作臺(tái)沒有多大差別，但在結(jié)構(gòu)上則具有系列的點(diǎn)。由于數(shù)控轉(zhuǎn)臺(tái)能實(shí)現(xiàn)進(jìn)給運(yùn)動(dòng)，所以它在結(jié)構(gòu)上和數(shù)控機(jī)床的進(jìn)給驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)有許多共同之處。不同點(diǎn)是驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)實(shí)現(xiàn)的是直線進(jìn)給運(yùn)動(dòng)，而數(shù)控轉(zhuǎn)臺(tái)實(shí)現(xiàn)的是圓周進(jìn)給運(yùn)動(dòng)。

回轉(zhuǎn)工作臺(tái)廣泛地使用于各種數(shù)控銑床、鏜床、各種立車、立銑等機(jī)床上。除了要求回轉(zhuǎn)工作臺(tái)能很好地承受工件重量外，還需要保證其在承載下的回轉(zhuǎn)精度。轉(zhuǎn)臺(tái)軸承，作為轉(zhuǎn)臺(tái)的核心部件，在轉(zhuǎn)臺(tái)運(yùn)行過程中，不僅要具有很高的承載能力，還需具備高回轉(zhuǎn)精度、高抗傾覆能力、以及較高的轉(zhuǎn)速能力等。在回轉(zhuǎn)工作臺(tái)設(shè)計(jì)中，使用的比較多的軸承類型大致分為這么幾種：

推力球軸承+圓柱滾子軸承

推力球軸承能承受定的軸向力，所以該軸承主要用于承受工件的重量；而圓柱滾子軸承主要用于徑向的定位和承受外部的徑向力（例如切削力、銑削力等）。該類設(shè)計(jì)應(yīng)用廣泛，并且成本也相對(duì)比較的低廉。由于推力球是種點(diǎn)接觸的軸承，所以它的軸向承載力相對(duì)比較有限，主要用于小型或中型的機(jī)床回轉(zhuǎn)工作臺(tái)中。此外推力球的潤(rùn)滑也比較困難。

靜壓軸承+精密圓柱滾子軸承

靜壓軸承是種靠外部供給壓力油，在軸承內(nèi)建立靜壓承載油膜以實(shí)現(xiàn)液體潤(rùn)滑的滑動(dòng)軸承。液體靜壓軸承從起動(dòng)到停止始終在液體潤(rùn)滑下工作，所以沒有磨損，使用壽命長(zhǎng)，起動(dòng)功率??；此外，這種軸承還具有旋轉(zhuǎn)精度高，油膜剛度大，能抑制油膜振蕩等優(yōu)點(diǎn)。精密圓柱滾子軸承具有很好的徑向承載力，并且由于采用了精密的軸承，回轉(zhuǎn)工作臺(tái)的回轉(zhuǎn)精度也能得到很好地保證。使用該類設(shè)計(jì)的回轉(zhuǎn)工作臺(tái)能承受很高的軸向力，有些工件的重量超過200噸以上，轉(zhuǎn)臺(tái)直徑超過10米。但是該類設(shè)計(jì)也有些不足之處，由于靜壓軸承必須附帶套用的供油系統(tǒng)來供給壓力油，維護(hù)比較復(fù)雜，而且成本也比較高。

交叉滾子軸承在轉(zhuǎn)臺(tái)上的應(yīng)用也比較的普遍。交叉滾子軸承的征是軸承中有兩個(gè)滾道，兩排交叉排列的滾子。與傳統(tǒng)的推力軸承+徑向定心軸承組合相比，交叉滾子軸承結(jié)構(gòu)緊湊，體積小巧，并簡(jiǎn)化了工作臺(tái)設(shè)計(jì)，從而降低了轉(zhuǎn)臺(tái)的成本。