隨著數控技術的快速發展,“復合、高速、智能、精密、環保”已成為當今機床工業技術發展的主要趨勢。其中,高速加工可以有效地提高機床的加工效率、縮短工件的加工周期。這就要求機床主軸及其相關部件要適應高速加工的需求。數控機床主軸軸承基本上限定在角接觸球軸承、圓柱滾子軸承、雙向推力角接觸球軸承和圓錐滾子軸承等四種結構類型。
滾珠絲桿副作為精密、高效、靈敏的傳動元件,除了應采用高精度的絲杠、螺母和滾珠外,還應注意選用軸向剛度高、摩擦力矩小、運轉精度高的軸承。滾珠絲桿支承過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。滾珠絲桿支承采用最多的是60°接觸角的單列推力角接觸球軸承,而且,精度等級也是以p級。
機床用裝于一般傳動軸上的滾動軸承,其要求和選用與普通機械傳動軸承相同,只需滿足強度和壽命要求,轉速不超過所規定的軸承極限轉速即可。在通常情況下,所提到的機床軸承是指機床主軸軸承以及滾珠絲桿軸承,精密機床軸承則是指精度為p級主軸軸承和絲桿軸承。
機床上帶動工件或刀具旋轉的軸。通常由主軸、軸承和傳動件(齒輪或帶輪)等組成主軸部件。在機器中主要用來支撐傳動零件如齒輪、帶輪,傳遞運動及扭矩,如機床主軸;有的用來裝夾工件,如心軸。
除了刨床、拉床等主運動為直線運動的機床外,大多數機床都有主軸部件。主軸部件的運動精度和結構剛度是決定加工質量和切削效率的重要因素。衡量主軸部件性能的指標主要是旋轉精度、剛度和速度適應性。
①旋轉精度:主軸旋轉時在影響加工精度的方向上出現的徑向和軸向跳動(見形位公差),主要決定于主軸和軸承的制造和裝配質量。
②動、靜剛度:主要決定于主軸的彎曲剛度、軸承的剛度和阻尼。
③速度適應性:允許的最高轉速和轉速范圍,主要決定于軸承的結構和潤滑,以及散熱條件。