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)、變品種變批量生產(chǎn)以及工程總和的傾向變得更高。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、精加工等多個(gè)工程總合成少數(shù)工程,來(lái)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,有了從低速旋轉(zhuǎn)重切削開(kāi)始向高速旋轉(zhuǎn)輕切削的廣范圍加工發(fā)展的需要,作為軸承,要求高速和高剛性的并存。對(duì)于高速,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(wàn),圓柱滾子軸承為200~300萬(wàn),適應(yīng)了機(jī)床的要求。但是,重視高速的話,對(duì)于剛性就會(huì)不利。為此主軸的設(shè)計(jì),不得不同時(shí)重視高速性和高剛性的情況很多。中軸滾動(dòng)軸承廠家從這里也能看出,維持高速性,并在重切削側(cè)具有必要的剛性是今后軸承開(kāi)發(fā)的一個(gè)課題。
機(jī)床主軸用軸承,根據(jù)高速、高剛性、減少環(huán)境負(fù)荷等各種要求性能。R型球徑小球數(shù)多,為重視剛性的設(shè)計(jì);C型球徑大,使用陶瓷球,為重視壽命的設(shè)計(jì);D型為在油的供給方法上下功夫重視高速性的設(shè)計(jì);F型為考慮離心力,比D型更能適應(yīng)高速的設(shè)計(jì)。用戶可以根據(jù)使用需要選擇合適的型號(hào),SKF代理的各軸承的主尺寸都是按照ISO標(biāo)準(zhǔn),軸或外殼的低限度的設(shè)計(jì)變更可替換過(guò)去的產(chǎn)品,也能對(duì)應(yīng)提高已有設(shè)備的性能。
SKF授權(quán)的高性能軸承的性能相比較原來(lái)的高速型軸承(ACH系列),R型軸承的高速界限提高到了原來(lái)軸承的約1.3倍,溫度上升減少了20%~30%.滾動(dòng)體采用陶瓷材料的R型軸承,C型軸承同樣,和原來(lái)軸承相比也有同樣的傾向,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,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。
伴隨著數(shù)控機(jī)床主軸向高速化發(fā)展,陶瓷材料(主要指Si3N4工程陶瓷)因具有密度小、彈性模量高、熱膨脹系數(shù)小、耐磨、耐高溫、耐腐蝕等優(yōu)良性能,從而成為制造高速精密軸承的理想材料。陶瓷軸承得到越來(lái)越廣泛的應(yīng)用,鑒于陶瓷材料的難加工性,精密陶瓷軸承多為滾動(dòng)體是陶瓷、內(nèi)外套圈仍由鉻鋼制造的混合陶瓷球軸承。
滾珠絲杠副作為精密、高效、靈敏的傳動(dòng)元件,除了應(yīng)采用高精度的絲杠、螺母和滾珠外,還應(yīng)注意選用軸向剛度高、摩擦力矩小、運(yùn)轉(zhuǎn)精度高的軸承。滾珠絲杠支承過(guò)去常用雙向推力角接觸球軸承、圓錐滾子軸承、滾針和推力滾子組合軸承、深溝球軸承和推力球軸承等。目前,滾珠絲杠支承采用多的是60°接觸角的單列推力角接觸球軸承,而且,精度等級(jí)也是以機(jī)床用裝于一般傳動(dòng)軸上的滾動(dòng)軸承,其要求和選用與普通機(jī)械傳動(dòng)軸承相同,只需滿足強(qiáng)度和壽命要求,轉(zhuǎn)速不超過(guò)所規(guī)定的軸承轉(zhuǎn)速即可。