机床用高速主轴轴承技术
木工机械用高速电主轴特点及关键技术分析
轴特殊的要求 ，所 以需要选择一次性永久 的脂润滑 悒 是 油脂 的流动性能不好 ，还会产生一定 的热阻力 ，散热效果 。 。
速 主 轴单 元 上 大 面 积 推 广 并不 实 用 。 空气 动 静 压 轴 承 是
轴的电机转子直接和主轴配合联结 ，增加 了主轴的转动惯 量 ，容易引起 主轴 的振动 ，因此木工 机械 用高速电主轴ｌ 的
圈仍采用刚质材料。混合陶瓷球轴承可以安全地采用脂 润
滑 ，能 很 好 的 满 足 生 产 要 求 。 为 了 提 高 轴 承 的 刚 度 和承 载
能 力 ，可 以 两个 或 多 个 混 合 陶 瓷球 轴 承 组 配 使用 。
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与加 工技术
２木 工 电主 轴 的结 构 特 点
木 工 切 削 机床 由于 与普 通 的 金 属 切 削 机 床 的 工 作 条 件 不 一 样 ，加 工 的 材 料是 木材 或 者 木 质 复 合 材 料 ，木 材 纤 维 与金 属 材 料 不 同 ，没 有 均匀 的金 相 组 织 ，而 是 具 有 一 定 的 方 向 性 ，加 工 时 切 削 力 的 波 动 较 大 。 加 工 环 境 粉 尘 比较 多 ，木 材 加 工 不允 许 液 体 润 滑 与 冷却 以 防 止 污 染 成 品 。 因 此 木 工 电主 轴 要 经 过 特 殊 设 计 ，它 与 金 属 切 削 电 主 轴 相
比 ，大致 有 以下 特 点 ：
冷 却 ，并 吹 散 切 屑 过 程 中产 生 的粉 尘 。具 体 设 计 可 以将 传
一
统 的主轴冷却水套改换成带多片散热片的铬辔 ，在 电主轴 ｊ
高档数控机床高速精密电主 轴关键技术及应用 公告
高档数控机床高速精密电主轴关键技术及应用公告全文共四篇示例，供读者参考第一篇示例：高档数控机床高速精密电主轴关键技术及应用随着科技的不断发展，数控机床作为制造业的重要装备之一，正逐渐成为制造业的主力军。
而高档数控机床的核心部件之一——高速精密电主轴，更是决定了整个机床性能和加工质量的关键部件。
本文将重点介绍高档数控机床高速精密电主轴的关键技术及应用。
一、高速精密电主轴的定义和特点高速精密电主轴是数控机床上用于驱动刀具旋转的核心部件，它直接影响了机床的加工精度、效率和稳定性。
一般来说，高速精密电主轴具有以下几个特点：1. 高速转速：高速精密电主轴的工作转速通常在10000rpm以上，甚至可以达到50000rpm以上。
高转速可以提高加工效率，缩短加工周期。
2. 高精度：高速精密电主轴需要具有极高的旋转精度和稳定性，以保证加工的精度和表面质量。
4. 高功率密度：高速精密电主轴需要具有高功率密度，以满足大功率输出的要求，同时尽可能减小轴体体积和重量。
1. 轴承技术：高速精密电主轴的轴承是其最关键的部件之一，直接影响轴的精度、稳定性和寿命。
目前主要采用陶瓷球轴承、陶瓷滚珠轴承和气体轴承等高速轴承技术。
2. 动平衡技术：高速精密电主轴在旋转时会产生不小的离心力，需要采用动平衡技术来消除不平衡导致的振动和噪音。
3. 冷却技术：高速精密电主轴在高速运转时会产生大量热量，需要采用有效的冷却技术来保持轴的温度稳定，避免发热过高导致零部件热变形。
4. 控制技术：高速精密电主轴需要配备精密的控制系统，以实现精准的转速控制、负载检测和自适应控制等功能。
5. 结构设计：高速精密电主轴的结构设计需要考虑到刚性和轻量化的平衡，同时保证轴体的稳定性和可靠性。
高速精密电主轴广泛应用于汽车、航空航天、铁路、军工等领域，主要用于高精度、高效率的加工。
具体应用包括精密零件加工、高速铣削、高速车削、高速钻孔等领域。
目前国内外一些知名数控机床制造商，如哈斯、西铁城、FANUC 等，都大量采用了高速精密电主轴技术，使其生产的数控机床具有更高的加工精度和效率，受到了市场的广泛认可。
机床轴承的新技术与发展趋势
机床轴承的新技术与发展趋势摘要:近年来随着机床的广泛应用,对于机床主轴的要求也越来越高,其性能进一步向高转速、高精度、高刚度方向发展。
而且在满足这些要求的同时,还要考虑到环境问题并关注全球变暖的现象。
关键词:机床轴承陶瓷钢材1 轴承的类型及安装1.1 轴承的类型钢质滚动轴承能提供的刚度不及陶瓷轴承高,而且陶瓷轴承能减少热膨胀带来的危险。
在钢质轴承滚道表层上涂层材料,并进行低温退火处理。
能够很好的增加轴承的硬度,减少轴承的磨损。
与滚子轴承相比,空气轴承等非接触式轴承在高温下温度升高的速度比较慢,但低阶固有频率比较低,非稳定性范围较大,转速对动态非稳定性的影响非常强烈。
当空气轴承的主轴系统中存在有裂纹时,系统的非稳定性区域会加大,若裂纹深度加剧,系统的固有频率会降低,对高阶频率而言就更如此,空气压力、裂纹位置都会严重影响空气主轴的动态非稳定性。
1.2 轴承的安装机床主轴系统的轴承装配可以区分为正装和反装两种,正装比反装具有更高的第一阶固有频率、更高的系统刚度和更小的变形量;主轴是由三个轴承支撑的,其基频周围会有变频成分,变频的跨度受轴承的配置的影响,这种响应类型在两个或四个轴承支撑的主轴系统中是看不到的,且主轴在穿过轴线的两个相垂直平面上的摆动通过陀螺想咬合在一起。
该咬合项对主轴动态特性的影响比由两个或四个轴承支撑的主轴系统更明显。
主轴系统中,结合面经常会影响到切削加工的性能,特别是主轴与刀具的结合面,在很多情况下,很有可能会成为机床切削系统中最容易出现问题的环节。
磨床主轴与磨轮之间的螺栓预紧力和圆锥预紧力对系统动态特性的影响力非常明显,对主轴固有频率最大的改变约为60％,针对于不同型号的磨床主轴组建、圆锥结合力对其模态的影响同型号的磨床主轴组件、锥结合力对其模态的影响是不一样的;主轴系统拉杆力的增加会提高结合面的刚度,同时也会减小其阻尼,而增大的拉杆力是否对提高主轴振动的稳定性有好处,是由结合面刚度的增加是否超过阻尼的减小来决定的。
机床主轴轴承的技术动向
机床主轴轴承的技术动向
浦野（日）;宽幸（日）;彭涛（译）;黄丽铨（校）
【期刊名称】《国外轴承技术》
【年(卷),期】2006(000)001
【摘要】近年来，更加迫切要求机床主轴轴承具有高精度，并且能适应高速旋转。
支承高精度、高速旋转的轴承中，有滚动轴承及动压滑动轴承、油膜静压轴承、空气静压轴承等。
本文就其中有较高支承刚度。
也能适应高速旋转，高旋转精度的滚动轴承的技术发展动向及有效的使用方法作一介绍。
【总页数】2页(P26-27)
【作者】浦野（日）;宽幸（日）;彭涛（译）;黄丽铨（校）
【作者单位】无
【正文语种】中文
【中图分类】TH133.35
【相关文献】
1.SKF集团高精密机床主轴轴承针对机床行业广泛的产品和服务
2.大兆瓦风机主
轴轴承加工用高精五轴车磨复合机床关键技术研究3.考虑多影响因素精密机床主
轴轴承试验台研制4.基于光纤光栅传感器的机床主轴轴承热诱导预紧力研究5.高
速数控机床主轴轴承精度及其保持性分析
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高精度特大型机床主轴轴承研制探索
各零件精度的控制 ，以零件精度 保证 成品精度的实现 。
鉴于机床主轴轴承工作时一般都是内圉及轴圈旋
转 ，机床 内圈径 向 圆跳 动和端 面 圆跳动 的精 度必须保 证。因此 ，在设计该类轴承 时，径向轴承应将 滚动体的
圆度和批直径变动 量、内圈的圆度和 壁厚差作 为关键项
目，外圈的圆度和壁 厚差作 为重要项 目来控制 。同样 ，
３轴承 加工过程 中的关键技术 ．
合理 的设计 可以使 产 品的实 现具有 良好 的设 计基 础 ，但要完成设计要求还需要制定合理的加工工艺 ，解
形位公差与现行标 准最低级别要求差距较大 ，尺寸控 制
非常 困难 ，湍面精 度根 本不 能保证 滚子 稳定 、精确 定
位 。②滚动面加 工工艺不能保证加 工尺寸和形位精度及
决制造过程 中的工艺难题。 由于 目前 国内外对于特大型
精密机床主轴轴承的制造 ，均无任何经验可以借鉴 ，无 论是套圈还是滚子 ，在加糙度满足产 品要求。③磨斜边 为最终金 属切 削工
序 ，若 滚动面 出现 划伤 等表面 缺陷 ，由于后续 不再加
工 ，则遗 留的缺 陷对轴承使用寿命将会造成很大影响 。
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（）轴承 各零 件几 何精度 的分配 根 据高精 度特 ２
大型机床主轴轴承的成品精度 ，设计该类轴承时还应分 析各零件对成品精度的影响 ，将成品精度合理转化为对
备制造 业的基础 ，其制造技 术水平 的高低决定 了一个 国家 装备制造业 的
轴承超精基础知识
目录
• 轴承超精概述 • 轴承超精加工原理 • 轴承超精加工设备 • 轴承超精加工工艺 • 轴承超精加工实践案例 • 轴承超精加工技术挑战与解决方案
01
轴承超精概述
轴承超精定义与分类
轴承超精定义
轴承超精是一种利用磨粒切削和 研磨作用，对轴承零件进行微量 切削和光整加工的技术，以提高 轴承的精度、表面质量和性能。
轴承超精分类
根据加工方式和目的的不同，轴 承超精可分为研磨超精、抛光超 精和珩磨超精等。
轴承超精应用领域
01
02
03
汽车工业
轴承是汽车关键零部件之 一，轴承超精技术对于提 高汽车的性能和降低噪音 具有重要作用。
机械工业
各类机械装备中的轴承都 需要较高的精度和性能， 轴承超精技术可以满足这 些要求。
程，包括粗磨、半精磨、超精磨等工序。
设备选型与配置
02
选择适合的超精加工设备，如超精磨床、研磨机等，并合理配
置辅助设备和工具。
工艺参数设定
03
根据工艺流程和设备特性，设定合理的工艺参数，如磨削速度、
进给量、切削深度等。
关键工艺参数控制
磨削力控制
通过调整磨削参数和砂轮特性，控制磨削力在合适范围内，避免轴 承表面烧伤和裂纹等缺陷。
汽车变速器轴承超精加工
针对变速器高速、重载的工作环境，采用特殊的热处理工艺和表面 处理技术，提高轴承的耐磨性和疲劳寿命。
汽车转向系统轴承超精加工
转向系统轴承要求具有高精度、低摩擦和低噪音等特点，通过优化 磨削参数和采用高性能磨料，实现轴承的高精度加工。
机床主轴轴承超精加工案例
高速机床主轴轴承超精加工
根据轴承材料和表面质量要求，选择 合适的抛光轮或抛光布。
数控机床高速电主轴技术要点分析
203中国设备工程C h i n a P l a n t E n g i n e e r i ng中国设备工程 2021.05 （上）高速电主轴，即为内装式电机主轴单元，是数控机床的重要部件。
其是在机床主轴单元内部安装主轴电机，对主轴起到了驱动作用，由此促使电机和主轴成为一个整体。
要提高数控机床的运行效率，就要掌握高速电主轴技术要点，充分发挥其优势，同时，推进电主轴技术不断完善。
1 高速电主轴所具备的优点传统的数控机床上的主轴运行，在发挥电机驱动作用的过程中，主要是带动中间的变速装置和传动装置，诸如齿轮、皮带以及联轴节等，此为“机械主轴”，也被形象地称为分离式和直联式主轴。
与这种传统的主轴相比，电主轴具备的优点如下。
（1）主轴运行中，是通过内部安装的电机驱动的，不需要通过中间的变速装置和传动装置，其设计结构简单而且紧凑，能够提高运行效率而且精度很高。
在运行的过程中，不会产生很大的噪声，振动也非常小。
（2）将交流变频技术充分利用起来，在额定转速范围内，电主轴可以无级变速。
当机床运行的过程中，无论发生任何的工况，或者在负载变化的情况下，电主轴都有很好的适应性。
（3）内装电机运行中，能够控制闭环矢量，还可以按照控制命令有效调控功率，且能够灵活控制驱动装置运行速度、输出力矩等等。
电主轴可以满足各种大功率要求，诸如低速重切削大转矩的时候，或者高速精加工的时候，电主轴都能够很好地发挥作用，还可以实现准停，同时满足C 轴传动功能。
（4）电主轴可以高速运行，有良好的稳定性，动态精度较高，使数控机床切削的速度更高，加工的精密度也更高。
（5）由于电主轴的运行不需要经过中间传动环节，因此其平稳性更高，不会受到外来的冲击，主轴的轴承不需要承受很大的动负荷，精度寿命得以延长。
（6）电主轴使电机和主轴构成一个整体，形成一个单元，使电主轴可以系列化生产，形成一定的规模，而且生产更加专业化。
电主轴作为数控机床功能部件，也作为一种商品进入到市场中。
重型机床主轴用高速、高精度、超薄型轴承设计
宁泰陶瓷：精密陶瓷轴承所要达到的技术指标和参数介绍
宁泰陶瓷：精密陶瓷轴承所要达到的技术指标和参数介绍
我们公司专业从事陶瓷轴承的研发和生产，熔融石英精细陶瓷辊、熔融石英耐材、陶瓷轴承、氧化锆陶瓷轴承、氮化硅陶瓷轴承、硅微粉、氧化铝等系列产品均是我们公司的主要产品。
今天我们要介绍的是精密陶瓷轴承，目前国际上发展最快的高速轴承是精密陶瓷轴承。
精密陶瓷轴承滚动体采用氮化硅高性能结构陶瓷球，其性能特点是密度小、硬度高、耐磨损、耐高温等，精密陶瓷轴承性能较钢制球轴承有了明显的提高，特别适用于高转速工况。
精密陶瓷轴承主要应用于高速机床主轴和电主轴领域。
精密陶瓷轴承的主要技术指标和相关参数。
1、氮化硅毛坯球：三点抗弯强度：700MPa；断裂韧性：6MPa×m1/2；显微硬度：1500MPa；压碎强度：≤30%同尺寸钢球。
2、氮化硅精球：4.763和6.350陶瓷球的公差等级为G3级，即球直径变动量＜0.08μm、球形误差＜0.08μm、表面粗糙度Ra＜0.012μm。
3、精密陶瓷轴承：7005CTN1/HQ1P
4、精度参照GB/T307.1—1994为P4级，在同等工况下与日本NSK同规格同精度钢制轴承做对比试验，寿命高于后者。
以上是我们对精密陶瓷轴承的技术指标及参数的介绍，希望对大家有所帮助。
陶瓷件加工。
机床高速电主轴原理与应用_杨军
机床高速电主轴原理与应用*杨军1,郭力1,卿红2(11湖南大学机械与汽车工程学院,长沙市410082;21湖南商学院计算中心)摘要:本文介绍了高速电主轴的工作原理和基本结构,同时着重介绍了高速电主轴的轴承,最后分析了高速电主轴的驱动和冷却润滑方式,综述其应用及发展前景。
关键词:主轴;轴承;润滑;机床中图法分类号:TH13312文献标识码:A文章编号:1001-3881(2001)4-043-20前言随着新世纪的到来,现代机械制造工业向高精度、高速度、高效率的方向飞速发展,对加工机床提出了更高要求。
这就需要可以高速运转的主轴部件系统)))高速主轴单元。
电主轴具有结构紧凑、重量轻、惯性小、振动小、噪声低、响应快等优点,可以减少齿轮传动,简化机床外形设计,易于实现主轴定位,是高速主轴单元中一种理想结构。
现代的高速电主轴是一种智能型功能部件,它的种类多,应用范围日益广泛。
对电主轴的要求,来自以下几方面:(1)当前最盛行的工艺)))高速切削的需求。
(2)竞争日益剧烈的机床市场的需求,要求主轴的模块化和结构简化。
(3)加工复杂曲面的要求,需求有电主轴这样结构紧凑、占空间小的主轴部件。
1电主轴的基本结构和工作原理高速主轴单元是高速加工机床最为关键的部件。
高速主轴单元的类型主要有电主轴、气动主轴、水动主轴。
不同类型输出功率相差较大,高速加工机床主轴需在极短的时间内实现升降速,并在指定位置快速准停。
这就要求主轴有很高的角减速度和角加速度。
如果通过皮带等中间环节,不仅会在高速状态下打滑、产生振动和噪声,而且增加转动惯量,给机床快速准停造成很大困难。
目前,多数高速机床主轴采用内装式主轴电机一体化的主轴单元,即所谓内装式电机主轴(B uild-in Motor Spindle),简称/电主轴0。
它采用无外壳电机,将带有冷却套的电机定子装配在主轴单元的壳体内,转子和机床主轴的旋转部件做成一体,主轴的变速范围完全由变频交流电机控制,使变频电机和机床主轴合二为一。
基于数控机床的高速电主轴结构分析
基于数控机床的高速电主轴结构分析摘要：笔者结合自己的具体工作，经过对数控机床中高速主轴的结构的分析和探讨，从轴承的技术设计到主轴的动平衡设计，在此基础上引出来超高速主轴的轴端设计的理论概念和方法，同时还给出了一些具体的优化技巧和改进措施。
关键词：电主轴超高速零传动笔者在实践中总结和发现，数控机床中的高速加工，其先决条件就是一定要确保主轴的值不能小于1×106。
研究表明，高速加工有着自身大功率、宽调速的特性。
要实现高速加工，最佳方法就是直接把主轴电机的转子、定子装入主轴组件，这样就会形成一个整体的电主轴，从而实现了主轴系统的“零传动”。
因为电主轴有着紧凑、惯性小、重量轻、动态特性好相对良好的优点，所以能够改善加工机床的实际动平衡，能够大幅度地消除了振动与噪声，因此，这种方式得到了高速切削机床行业的广泛关注。
由于电主轴工作过程中其转速相对比较高，所以在具体的结构设计和控制、制造过程都提出了严格的要求和实施范围。
比如主轴的动平衡、散热、支承、精密控制及润滑等。
1、主轴轴承的技术分析主轴轴承技术属于整个超高速主轴行业中的一个最重要的技术。
现在，在世界超高速机床行业，使用最为广泛的轴承形式就是动静压轴承、磁浮轴承和混合陶瓷轴承。
1.1 磁浮轴承磁浮轴承其实就是通过电磁力的作用，把整个转轴悬浮在相应空间的一种轴承，它的优点就是定子与转轴之间不出现任何的机械接触。
因为没有机械接触，所以转轴都能达到一个极值的转速。
它的结构特点就是磨损小、噪声小、能耗低、寿命长、无油污染、无需润滑，由于磁浮轴承属于可控的轴承，转子的具体位置完全可以自律，主轴阻尼和刚度都可以调整，这样在整个加工过程中是其他轴承无法替代的。
制约磁浮轴承广泛应用的主要原因有价格、发热以及复杂的控制系统等问题，所以很多只适用于一些特殊的场合。
1.2 动静压轴承动静压轴承属于综合了静压轴承和动压轴承两者优点的一种新型多油楔油膜轴承，它的优势就在于回避了静压轴承在高速运转下的发热和复杂的供油系统，防止了动压轴承停止与启动过程所发生的一些干摩擦，由于他的调速范围比较宽，有着良好的高速性能。
高档数控机床高速精密电主 轴关键技术及应用 公告
高档数控机床高速精密电主轴关键技术及应用公告全文共四篇示例，供读者参考第一篇示例：近年来，随着工业技术的不断发展和进步，高档数控机床在制造业中的应用越来越广泛。
作为数控机床的关键部件之一，高速精密电主轴的研发和应用越来越受到人们的重视。
高速精密电主轴在数控机床中的作用非常重要，对于提高机床加工效率和精度具有至关重要的作用。
本文将对高档数控机床高速精密电主轴的关键技术和应用进行深入探讨。
一、高速精密电主轴的概念和特点高速精密电主轴是数控机床中的一个重要部件，它主要用于驱动刀具进行高速旋转，以实现工件的加工。
与传统的机床相比，高速精密电主轴具有以下几个显著的特点：1. 高转速：高速精密电主轴的转速通常可以达到数万转每分钟，远远高于传统机床的转速。
2. 高精度：高速精密电主轴的精度可以达到微米级，可以满足对工件加工精度要求较高的情况。
3. 高刚性：高速精密电主轴具有较高的刚性，可以保证在高速运转时不会产生明显的振动和变形。
4. 高可靠性：高速精密电主轴采用先进的控制技术和材料，具有较高的可靠性和稳定性。
1. 高速轴承技术：高速精密电主轴的转速较高，因此对轴承的要求也非常严格。
目前，常见的高速轴承包括气体润滑轴承、油气混合润滑轴承等，这些轴承具有耐高速、耐高温、寿命长等特点。
2. 高速电机技术：高速精密电主轴所采用的电机通常为无刷直流电机或交流伺服电机，这些电机具有响应速度快、控制精度高、寿命长等特点。
3. 热力分析技术：高速精密电主轴在运行时会受到热量的影响，因此需要进行热力分析以保证轴承和电机的正常运转。
4. 动平衡技术：高速精密电主轴在运行过程中会产生一定的不平衡力，因此需要进行动平衡处理以减小振动和噪音。
高速精密电主轴主要应用于对工件加工精度要求较高的领域，如航空航天、汽车制造、模具加工等。
其具体应用领域包括但不限于以下几个方面：1. 航空航天领域：航空航天领域对零部件的加工精度要求非常高，因此高速精密电主轴在该领域应用广泛。
机床高速主轴关键技术的探讨
Ｖｏ ｌ ８ Ｎ ｏ ３ ３
湖
南
农
机
２０１ 年 ３ 月 １
Ｍ ａｒ２Ｏ１１ ｌ
ＨＵＮＡＮ ＡＧＲＩ ＣＵＬ ＴＵＲＡＬ ＭＡＣＨＩ ＮＥＲ Ｙ
机 床高速主 轴关键 技术的探讨
容 隶 摘
５ ７０ ） ４ ００
要： 高速 主轴 目前 没有 明确的定义 ， 一般 ｄ ｎ值在 １ ×１ ． ０ 以上的主轴为 高速主轴。但随 着轴承和润滑技术的 ０
发展 ， 轴的 转速 也在 逐年提 高， 主 目前 主轴的 ｄ 已达到 ４ ×１ ｎ１ ／ ｎ ｎ值 ． ０ ｉ ． ｍｉ。文章就机床主轴 实现 高速化 的几 个关键 ０ ｎｒ
的高速主轴有不 同的转 速特 征及承载能力 。
４０ ｌ６ ｍｎｒ ｉ， ． ０ ｌ．ｍｎ 为滚珠轴 承主轴 的两倍 。 目前使用 的磁悬 ｘ ／ 浮主轴 的回转精度可达 ０２ ｍ。 ． 磁悬浮 主轴 的优 点是 高精度 、
高转速和高刚度 ： 缺点是磁悬浮轴承 由于价 格昂贵 ， 制系统 控
（） ４ 隔离污染 物 ： 雾系统为 轴承持续 地提供新 鲜 、 油 洁净
的润 滑油 ， 在轴承箱 内形 成正压 ， 起到 了正压密封 的作用 ， 有
效阻挡灰尘进入 ， 作面免受 腐蚀气体与杂质 的污染 ， 使工 保持
轴承箱 内的清洁 。 （ ） 省润 滑油 ：油雾 润滑 系统 预先设 置油 量 。 保持 ５节 并 ２ ４小时持 续润滑 ， 出的喷雾 中润滑 油含量微 小 ， 比传统 输 相
ｐ ｒ ｔ ａ ａ ｉ ｓ ｈ ｇ — ｐ ｅ ｃ ｉ ｅ ｔｏ ｐ ｎ ｌ ｆ ｓ ｖ ｒ ｌ ｋ ｙ ｔｃ ｎ ｌｇｅ ． ｅ ，ｉ ｎ ｌ ｅ ｉｈ ｓ ｅ ｄ ｍａ ｈ ｎ ｏ ｌ ｓ ｉ ｄ ｅ ｏ ｅ ｅ ａ ｅ ｅ ｈ ｏ ｏ ｉ ｓ ｚ
机床主轴轴承正确安装方法
机床主轴轴承正确安装方法主轴轴承是精细机床及近似设施的主轴轴承，它对保证精细机床的工作精度和使用性能有侧重要的意义。
好多用户都对机床主轴轴承的安装存在烦忧，针对这一问题，今天众悦小编就到大家认识一下机床主轴轴承安装方法：a、压入配合高速机床主轴轴承内圈与轴使紧配合，外圈与轴承座孔是较松配合时，可用压力机将轴承先压装在轴上，而后将轴连同轴承一同装入轴承座孔内，压装时在轴承内圈端面上，垫一软金属资料做的装置套管（铜或软钢），装置套管的内径应比轴颈直径略大，外径直径应比轴承内圈挡边略小，免得压在保持架上。
轴承外圈与轴承座孔紧配合，内圈与轴为较松配合时，可将轴承先压入轴承座孔内，这时装置套管的外径应略小于座孔的直径。
假如轴承套圈与轴及座孔都是紧配合时，安装室内圈和外圈要同时压入轴和座孔，装置套管的构造应能同时押紧轴承内圈和外圈的端面。
b、加热配合经过加热轴承或轴承座，利用热膨胀将紧配合转变成松配合的安装方法。
是一种常用和省力的安装方法。
此法适于过盈量较大的高速机床主轴轴承的安装，热装前把轴承或可分别型轴承的套圈放入油箱中平均加热 80-100 ℃，而后从油中拿出赶快装到轴上，为防备冷却后内圈端面和轴肩贴合不紧，轴承冷却后能够再进行轴向紧固。
轴承外圈与轻金属制的轴承座紧配合时，采纳加热轴承座的热装方法，能够防止配合面遇到擦伤。
用油箱加热轴承时，在距箱底必定距离处应有一网栅，或许用钩子吊着轴承，高速机床主轴轴承不可以放到箱底上，以防沉杂质进入轴承内或不平均的加热，油箱中一定有温度计，严格控制油温不得超出 100℃，以防备发生回火效应，使套圈的硬度降低。
别的，在安装过程中也要注意：（1）保持高速机床主轴轴承及其周转洁净即便是眼睛看不到的小灰尘，也会给轴承带来坏影响。
因此，要保持四周洁净，使灰尘不致侵入轴承。
（2）当心慎重地使用在使用中给与轴承激烈冲击，会产生伤痕及压痕，成为事故的原由。
严重的状况下，会裂痕、断裂，因此一定注意。
数控机床高速电主轴技术及应用
数控机床高速电主轴技术及应用一、高速电主轴的发展历程早在 20 世纪 50 年代，就己出现了用于磨削小孔的高频电主轴，当时的变频器采用的是真空电子管，虽然转速高，但传递的功率小，转矩也小。
随着高速切削发展的需要和功率电子器件、微电子器件和计算机技术的发展，产生了全固态元件的变频器和矢量控制驱动器；加上混合陶瓷球轴承的出现，使得在 20 世纪 80 年代末、90 年代初出现了用于铣削、钻削、加工中心及车削等加工的大功率、大转矩、高转速的电主轴。
国外高速电主轴技术发展较快，中等规格的加工中心的主轴转速目前己普遍达到 10000r/min 甚至更高。
1976 年美国的 Vought 公司首次推出一台超高速铣床，采用了 Bryant 内装式电机主轴系统，最高转速达到了20,OOOr/min，功率为 15KW。
到 90 年代末期，电主轴发展的水平是:转速40,000 r/min，功率 40 KW(即所谓的“40-40 水平”)。
但 2001 年美国Cincinnati 公司为宇航工业生产了 SuperMach 大型高速加工中心，其电主轴最高转速达 60,000 r/min，功率为 80 KW。
目前世界各主要工业国家均有装备优良的专业电主轴生产厂，批量生产一系列用于加工中心和高速数控机床的电主轴。
其中最著名的生产厂家有:瑞士的 FISCHER 公司、IBAG 公司和 STEP-TEC 公司，德国的 GMN 公司和FAG 公司，美国的 PRECISE 公司，意大利的 GAMFIOR 公司和 FOEMAT 公司，日本的 NSK公司和 KOYO公司，以及瑞典的 SKF公司等公司。
高速电主轴生产技术的突破，大大推动了世界高速加工技术的发展与应用。
从 80年代中后期以来，商品化的超高速切削机床不断出现，超高速机床从单一的超高速铣床发展成为超高速车铣床、钻铣床乃至各种加工中心等。
德国、美国、瑞士、英国、法国、日本也相继推出了自己的超高速机床。
推力球轴承使用案例
推力球轴承使用案例
推力球轴承是一种广泛应用于机械装置中的轴承型号，它主要用于承受轴向负载和旋转负载。
推力球轴承的优点是定位精度高，负载承受能力强，且能耐较高的工作温度。
下面，我们将介绍三种推力球轴承的使用案例。
第一种案例：高速机床
高速机床是一种用于高速加工的机床，其主轴转速通常在1万~5万转每分钟，这对轴承要求十分高。
而推力球轴承则因其高精度、高负载能力和抗高温特性，成为高速机床重要的轴承型号。
例如，日本的名古屋机械制造公司采用推力球轴承作为其高速车床、铣床、钻床等高速机床的主轴轴承，其产品质量和生产效率均得到显著提高。
第二种案例：船用主机
推力球轴承也广泛应用于船舶上的主机装置中。
从其物理特性来看，推力球轴承能够承受船舶在海浪中的振荡和颠簸，且能在海洋环境中长期稳定运行。
例如，美国柴油机制造商康明斯公司在其柴油机驱动的船用主机装置中使用推力球轴承，以实现软件控制转速并带有可变重量平衡控制系统，能够保证其高效、稳定地运转。
第三种案例：机场摆渡车
机场摆渡车是机场地勤车辆的重要组成部分，能够大大缩短旅客从航
站楼到停车场或租车点的步行时间。
而推力球轴承则被用于机场摆渡
车的伸缩杆上，在减振和承受重量方面有着很好的表现。
例如，中国
南方航空公司在其机场摆渡车中，采用推力球轴承作为伸缩杆的轴承，确保了乘客的安全和乘车的舒适性。
综上所述，推力球轴承是一种应用广泛的轴承型号，具有高精度、高
负载能力和抗高温等优点。
在高速机床、船用主机、机场摆渡车等领域，其使用案例表明了其卓越的性能和可靠的工作表现。
高精度特大型机床主轴轴承套圈车磨工艺控制方法
摘要 ： 针对高精度特大 型机 床主轴轴承精度高 、 尺寸大 、 圈壁 厚较薄及加工 中尺寸极 易变形等特 点 ， 套 运用 合理 的工艺控制方 法 ， 保证 了主轴轴 承套 圈的加工精度 。 关键词 ： 主轴轴承 ； 车削 ； 削； 磨 工艺控制 ； 精度
中图分类 号 ：Ｈ１３ ３ ；Ｇ ０ Ｔ ３ ．３ Ｔ ５６ 文献标志码 ： Ｂ 文章编 号 ：００— ７ ２ ２ １ ）７— ０ ５— ２ １０ ３ ６ （０ １ ０ ０ １ ０
足 了 特 大 型 机 床 对 薄 壁 主 轴 轴 承 高 精 度 的 要
求。
（ 辑： 编 李超强 ）
体， 提高套 圈精 度 的稳定性 。特大型主轴轴承 的 材料一般选用 Ｇ ｒ Ｓ ｎ 在粗 、 Ｃｌ ｉ ， ５Ｍ 细磨加工后 ， 可选 用 井式 回火 炉 ， 用低 于 原 回火温 度 ２ ３ ℃ 回火 ０～ ０
度 应 控 制 在 ０ ０ ｍ 以 内 ， 厚 差 应 控 制 在 ．２ ｍ 壁
００ ｍ以内） ．２ｍ 以及磨削进给量 ； 要保证冷却充分 有效 ， 免套 圈在 加工 过 程 中发 热 变 形 ， 终磨 加 避 为 工打好 基 础 。 终磨时也选用立 式磨 床 ， 圈端 面进 行精研 套 加工 ， 提高磨 削过程 中的定位精度 。严格控制两 端面 的宽 度 变 动 量 （ 行 度 控 制 在 ０ ０５ｍｍ 以 平 ．０
精密轴承在高速精密主轴设计中的应用
主轴轴承是决定 主轴单元 工作性能 的重要元 件 ，
主轴 系统 刚度 、承载 能力 、主轴 高 速性 能 、温 升 性 能 、振动 与噪声等都与精密轴承有关 。
比 ，其速度可 提高 ２ ％ ，温 升降 低 ３ ％ ～６ ％ ，寿 ０ ５ ０ 命可提高 ３— ６倍 ，陶瓷轴承 的刚性较 高 ，对 内 、外 圈温差不敏感 ，运转 中预紧力的变化也较小 。因此在 现代数控机床高速主轴中 ，陶瓷球轴承得到 了广泛 的
Ｈ ｉ， Ｈ Ｏ Ｐ ｎｎｎ Ｕ Ｑｕ Ｚ Ａ ｅ ｇｉｇ （ｎｔｕｅｏ ａｈｎ ｒ ｎ ｆｃ ｒ ｇＴ ｃｎ ｌ ｙ Ｃ ｉ ｃｄ ｍ ｆ ｎ ｉ ｅｉｇＰ ｙｉ ， Ｉｓｔｔ ｆ ｃ ｉｅ Ｍａｕａｔ ｉ ｅｈ ｏ ｇ ， ｈｎ Ａ ａｅ ｙｏ Ｅ ｇ ｅｒ ｈｓ ｓ ｉ Ｍ ｙ ｕｎ ｏ ａ ｎ ｎ ｃ
精密轴承在高速精密主轴设计中的应用
胡 秋 ，赵 鹏 宁
（ 国工程 物理研 究院机械 制造 工 艺研 究所 ，四 川绵 阳 ６ １０ ） 中 ２９０
摘要 ：精密轴承是高速精密主轴设计 中 的关 键零件 之一 。对 高速精密 轴承 的选型 与配置 、高速 精密 轴承轴 向限位 方 式 、高速精密主轴轴承 的预紧方式及其实现 、高速精密轴承的润滑等关键技术 问题进行 了论述 。对各 种高速精密 主轴设计
高速电主轴
油－气润滑设计
供油部分
供气部分
油气混 合部分
油气分 配部分
原理图
电主轴的冷却
电主轴两个主要的内部热源：内装式电动机的损耗 发热、轴承摩擦发热 冷却系统：针对定转子和轴承的发 热
温升的影响 （1）主轴、工件热变形； （2）导致永磁体的永久退 磁, 直接影响电机性能；
电主轴的动平衡技术
• 动平衡的稳定性决定了机床的加工质量和切削能力。 • 振动过大会出现剧烈的磨耗和破损, 增加主轴承载的动态 负荷, 降低寿命和精度。
谢谢！！
电主轴关键技术
电主轴的要求
转轴是高速电主轴的主要零件之一， 转轴的材料一般 是经过轧制或锻造经切削加工的碳素钢或合金钢
• 要求： • (1) 耐腐蚀性和耐高温性的材料； • (2) 在结构上要受力合理、尽量避免或减少应力集中现象； • (3) 足够的强度（静强度和疲劳强度）和刚度；
• (4) 高速时的振动稳定性及良好的加工工艺性，保证精度要求；
电主轴
结构原理图
1.前轴承 2.定子 3.冷却水套 4.壳体 5.出水管 6.进气管 7.主轴 8.转子 9.进水管 10.后轴承
高速电主轴的优点
(1) 电主轴由内装式电动机直接驱动，省去了皮带、齿轮联 轴节等中间变速和传动装置，具有结构简单紧凑、效率高、 噪声低、振动小和精度高等特点。 （2）利用交流变频技术，电主轴可以在额定转速范围内实 现无级变速。 （3）电主轴更易于实现高速化，其动态精度和稳定性更好。 （4）由于没有中间传动环节，电主轴工作时运行更加平稳， 其精度寿命更长。 （5）实现电机和主轴的一体化、单元化，促进了机床模块 化和其他技术的发展。
（２）氮化硅陶瓷球轴承 具有转速高、温升低、 等优良特性，可弥补钢制 球轴承的不足，显著提高 电主轴的转速、刚度和寿 命。
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机床用高速主轴轴承技术1 高速主轴轴承发展情况为了适应机床主轴的高速要求，一般多使用刚性和高速性能优良的角接触球轴承，其次使用圆柱滚子轴承(见表1)。
与此同时逐步开发出与之相适应的润滑系统。
从表述主轴轴承高速性能的dmN值(dm为轴承节圆直径mm，N为转速r/min)来看，脂润滑条件下dmN值在50×104以下。
开发出油气润滑后，dmN值已达到100×104以上。
此后在轴承方面又开发出了滚动体为陶瓷的角接触球轴承，实现了dmN值为200×104。
到90年代开发出喷射润滑后，dmN值可达到300×104。
表1 主轴用滚动轴承特性比较表2 陶瓷材料(Si3N4)与轴承钢(Gcr15)性能比较1) 高速角接触球轴承从表1可以看出圆锥滚子轴承，单列、双列圆柱滚子轴承在高速性能方面均劣于角接触球轴承。
角接触轴承是具有接触角的轴承，接触角越大轴向刚度越好，但因为球与滚道之间的陀螺滑动和自旋滑动也大，因此发热也会增加。
为了提高速度性能，方法是减小球的大小(或质量)，改变沟道的曲率系数，以减小球的离心力，降低高速运转时产生的内部载荷，同时增加球的数量以提高刚性。
2) 陶瓷球角接触球轴承为了减少球质量以提高速度，推出了仅滚动体系用氮化硅(Si3N4)陶瓷的混合型陶瓷球轴承，其性能比较见表2。
作为高速主轴轴承材料，陶瓷(Si3N4)有以下优点：·重量轻。
由于密度比轴承钢小，高速旋转时滚动体产生的离心力小，旋转力矩可以减小，因此可以降低温升，提高寿命。
·良好的导热性使陶瓷材料的滚动体在高速运转时不易与金属产生粘着。
在润滑条件较好的情况下耐烧伤。
·热膨胀小。
滚动体与内圈接触时不易发生预紧力增加而导致游隙减小，出现烧伤。
·由于硬度高、刚性好，轴承的变形小，主轴的刚性也得到提高。
因此，综上所述，采用陶瓷材料(Si3N4)作为滚动体，与轴承钢滚动体相比速度可提高约25%～35%，寿命可提高约3倍。
3) 新型混合角接触球轴承在高速旋转时，内圈由于离心力而产生膨胀，与滚动体接触应力变大，使内部预载荷增加、游隙变小、发热增加。
针对此问题，最近开发出内圈为不锈钢的新型混合陶瓷球轴承。
由于不锈钢的线膨胀系数比轴承钢小20%，因而能进一步控制轴承在高速旋转时因内圈膨胀而造成的预载荷增加。
在润滑条件充分，固定预载荷下dmN 值可提高1.2倍。
4) 内圈为陶瓷的混合角接触球轴承近来有资料介绍，在定位预载紧的情况下，内圈也使用陶瓷材料的混合型角接触球轴承。
因为内圈也使用陶瓷材料，轴承内径或滚道离心膨胀小，预紧的增加也较小，加之刚性好，球和滚道的接触面积小，所以发热和膨胀也较小，可以比仅球为陶瓷的轴承达到更高转速。
但是，正是由于高速旋转时离心和膨胀小，它与金属制主轴之间的配合应力如果过大就可能产生破坏甚至碎裂。
3 高速化主轴轴承的润滑主轴轴承的高速化发展趋势对润滑提出了更高的要求。
传统dmN值在50×104以下的脂润滑，由于使用简单、经济而得到广泛应用，而且无需特别维护，也无需后续补充，大多数为终身润滑。
随转速提高，dmN值达100×104以上时采用油气和油雾润滑，与脂润滑相比，温度上升小，能够以更高速度旋转，因而成为主要的润滑方法。
而喷射润滑虽然dmN值可达到250×104，但需要大量润滑油，因搅拌阻力使动力损失较大，而且需要较复杂的附属设备，成本较高，所以一般不使用这种润滑方式。
从第18届东京(1996年)和第19届大阪(1998年)国际机床博览会展出的机床看，采用陶瓷滚动体、油气和油雾润滑方式大功率电主轴的数控机床和加工中心已占整个参展机床的85%左右。
4 结束语对于高效加工机床，提高主轴轴承的速度是实现高速实用主轴的关键。
随着高速化的发展，滚动体采用陶瓷材料，dmN值在200×104左右，脂润滑条件下dmN值100×104左右的数控加工中心正在日益增加，已成为一种发展趋势，采用油气和油雾润滑方式也将成为今后高速机床主轴轴承润滑的发展方向。
高性能机床主轴概述机床主轴是机床的核心部件，其功能是带动刀具（砂轮）或工件旋转，实现高速精密加工。
随着现代工业对机床加工精度和加工效率要求的不断提高，机床对主轴性能的要求也越来越高，传统的高速主轴概念已难以充分描述机床主轴的技术内涵。
高性能机床主轴是指在满足加工精度和加工效率的前提下，速度、精度、刚度、功率、转矩匹配特性好，可靠性高，性能价格比高的机床主轴。
机床主轴按所采用的轴承类型可分为滚动轴承（角接触球轴承、滚子轴承）、液体滑动轴承（动压轴承、静压轴承、动静压轴承）、气体轴承和磁悬浮轴承等，按照与电动机的连接方式可分为机械主轴和电主轴。
电主轴是将机床主轴功能与电动机功能从结构上融为一体的新型主轴部件，它省去了皮带传动或齿轮传动环节，具有速度高、精度高、调速范围宽、振动噪声小、可快速起动和准停等优点。
用电主轴取代传统机械主轴是机床工业发展的大趋势。
电主轴按照电动机的类型又可分为异步型电主轴和永磁同步型电主轴。
从机床行业的客观需求来看，角接触球轴承电主轴、液体（动）静压轴承电主轴和气体轴承电主轴既是市场开发的重点，也是学术研究的热点。
角接触球轴承是最适宜高速化的滚动轴承，具有摩擦阻力小、功耗小、成本低、便于系列化和标准化等优点，其极限转速高、精度高、刚度高，在加工中心、数控铣床、车床、内圆磨床和高速雕铣机中获得了广泛应用，其主要技术难点在于提高精度寿命和可靠性。
液体（动）静压主轴以液态“油膜”作为支撑，具有显着的“误差均化效应”和阻尼减振性，回转精度远高于滚动轴承式主轴，其刚度高，磨损小，寿命长，在精密超精密机床上获得了广泛应用，其主要技术难点在于控制高速时主轴的温升和热变形。
气体轴承电主轴以“气膜”作为支撑，回转精度和极限转速高于液体（动）静压电主轴和滚动轴承式电主轴，其热稳定性好，是超精密机床和印刷电路板（PCD）钻床不可或缺的核心部件，其不足之处在于承载能力低，工艺要求高。
磁悬浮轴承也是一类重要的主轴支撑方式，极限转速高，运转过程中无磨损，其技术难点在于如何提高动刚度和阻尼减振性能，在实现高速的同时保证高加工精度。
磁悬浮主轴的核心研究内容是机械系统特性和电磁特性的控制问题。
高性能机床主轴的技术现状1.角接触球轴承电主轴领域国内现有水平：在加工中心和数控铣床电主轴方面，洛阳轴承研究所开发了油气润滑型加工中心电主轴，额定功率和最高转速达22kW、24000r/min；湖南大学研制的永磁同步型加工中心电主轴，额定功率35kW，最高转速18000r/min，径向圆跳动1.5μm，动平衡精度G0.4，配备HSK－A63刀柄，采用油气润滑和强制水冷方式。
沈阳建筑大学开发高速大功率陶瓷球轴承电主轴单元最高转速达到30000r/min，功率达20kW；研制开发的无内圈式全陶瓷电主轴单元最高转速达到30000r/min，最大功率达到15kW，回转精度≤±1μm。
在磨用电主轴方面，洛阳轴承研究所主轴产品Dmn值达到170～200万mm·r/min；轴承套圈磨用电主轴最大功率为达32kW（S6～60%），最高转速为120000r/min；高铁轨道板磨用电主轴达150kW（S1～100%），最高转速2000r/min；工作寿命普遍在1500～2000h。
国际先进技术水平：在加工中心和数控铣床电主轴方面，国际上油脂润滑型加工中心用电主轴最高转速为60000r/min，油气润滑型数控铣最高转速为140000r/min，而大功率电主轴的功率可达80kW，转速为10000r/min，其最大转矩可达380N·m。
在磨用电主轴方面，国际主轴产品的轴承Dmn值高达240万mm·r/min，选用油气润滑方式，输出功率普遍比上一代产品增加50%左右，其工作寿命亦普遍增长50%左右。
国家数控机床重大专项技术目标：①额定功率和最高转速为50kW、20000r/min（另两款为30kW、30000r/min和10kW、40000r/min）。
②具有轴承动态预紧调整功能。
③平均无故障运行时间≥5000h。
④主轴回转精度＜1.0μm。
⑤轴系统刚度≥300N·μm。
⑥动平衡精度G0.4级。
⑦恒功率>14。
⑧转速波动范围0.04%以下。
⑨C轴位置控制精度10″。
⑩高分辨率编码器接口最大可支持17位编码器（131072脉冲/r）。
11.具有两种现场总线接口。
2.液体（动）静压轴承电主轴领域国内现有水平：上海原创精密机床主轴有限公司研制的液体（动）静压电主轴，额定功率和最高转速达到34kW、8500r/min，径向跳动1μm。
东方精益公司生产的液体（动）静压电主轴，额定功率/最高转速达到17kW、8000r/min，径向跳动1μm，径向刚度>500N·μm。
湖南大学针对超高速外圆/凸轮轴磨床开发了电动机内置式液体（动）静压电主轴，额定功率和最高转速达35kW、10000r/min，径向圆跳动1μm；同时还针对高速内圆磨床，开发了12kW、30000r/min电动机内装式液体动静压电主轴。
北京航空航天大学下属的北京北航精密有限公司开发了系列（动）静压主轴产品，额定功率和最高转速达到7.5kW、48000r/min，回转精度能达到0.5μm以内。
在内圆磨（动）静压主轴方面，国内已生产转速达20000r/min，主轴直径28mm的主轴产品。
目前国内液体（动）静压主轴的回转精度最高能达到0.1μm。
国际先进水平：德国HYPOSTATIK公司开发的外圆磨电主轴，最高工作转速为7600r/min，功率为50kW，砂轮径向刚度>320N·μm；凸轮磨凹面磨削主轴，转速25000/35000r/min，砂轮径向刚度为120/60N·μm；铣削静压电主轴，最高工作转速为42000r/min，功率为15kW，轴承刚度为200/160N·μm。
英国CranfieldPrecision公司开发的液体静压主轴最高转速为15000r/min，供油压力为3.5MPa，径向/轴向刚度为200/440N·μm，回转精度达0.1μm。
双列圆柱滚子轴承分两种形式：⑪NN0000型双列圆柱滚子轴承该类轴承结构紧凑，承受载荷时变形较小，因此特别适用于机床主轴的支承。
因其外圈无挡边，因此可以分别安装外圈和内圈组件(带滚子和保持架)，不限制轴或外壳的轴向位移，与径向尺寸相同的单列圆柱滚子轴承相比，能承受更大的径向载荷。
⑫NN0000K型圆锥孔双列圆柱滚子轴承该种轴承结构紧凑，承受载荷时变形较小，因此适用于机床主轴的支承。