問：數控機床設計中如何選（xuǎn）用軸承？

　 　答：軸（zhóu）承是主軸組件的（de）重要組成部分，它的類型、結構、配置、精度、安（ān）裝、調整、潤滑和冷卻都直接（jiē）影響主軸組件（jiàn）的工作（zuò）性能。主（zhǔ）軸的回轉精度在很大程度上由軸承所決（jué）定。
　　
　　1.主軸滾動軸承
　　
　　（1）滾動軸（zhóu）承（chéng）的（de）類型
　　
　　滾動軸承摩（mó）擦阻力小，可以預緊，潤滑（huá）維護（hù）簡（jiǎn）單，能在一定的轉速範（fàn）圍和（hé）載荷變動範圍（wéi）內穩（wěn）定地（dì）工作。滾動軸承由（yóu）專業化工（gōng）廠生產，選購維修方便。但與滑（huá）動軸（zhóu）承相比，滾動軸承的噪聲很大，滾動體（tǐ）數目有限，剛度是變化的，抗振性（xìng）略差並（bìng）且對轉速有很大的限製。滾動軸承根據（jù）滾動體的（de）結構分（fèn）為球軸（zhóu）承、圓柱滾子軸（zhóu）承（chéng）。陶瓷（cí）軸承是指軸承滾動體（tǐ）是用陶瓷材料製成的，而內外圈則仍用軸承鋼製造。之（zhī）所以選用滾動（dòng）體，主要是因為它具有以下（xià）特性：一是（shì）重量輕，二（èr）是熱膨脹（zhàng）係數小，三是彈性模量（liàng）大。所（suǒ）以它具有離心力小，動摩擦力小，預緊力穩定，彈性變形小，剛度高的特點（diǎn）。
　　
　　（2）主軸軸承的合理布置
　　
　　1）主（zhǔ）軸軸承的選擇和配置形式
　　
　　機（jī）床主軸有前、後2個支承和前、中、後3個支承（chéng）兩種，以前者（zhě）較為（wéi）多（duō）見。兩支承主軸軸承的配置形式，包（bāo）括主軸軸承的選型，組合以及（jí）布置，主要根據對所涉及主軸組件在轉速、承載能力、剛度以及精度等方麵的要求。
　　
　　在確（què）定兩支承主軸軸承配置形式時應遵循以下一般原則：
　　
　　①適應剛度和（hé）承載能力的要求：主軸軸承配置形式的選擇首（shǒu）先（xiān）應滿足（zú）所（suǒ）要（yào）求的剛度和承載能力。
　　
　　②適應轉（zhuǎn）速要求：不同（tóng）型號、規格和精度等級的軸承所允許的最高（gāo）轉速是（shì）不同的（de）。在相同條件下，點接觸的比線接（jiē）觸（chù）的高；圓柱滾子（zǐ）比圓錐滾子高。
　　
　　③適應精度的要求：主軸組（zǔ）件承受軸向力的推力軸（zhóu）承配置形式直接影響主軸的軸（zhóu）向位置精（jīng）度。
　　
　　2）三支承主軸組件
　　
　　某些機床由於結（jié）構設計上的原因（yīn），導致主軸箱長度較長，其主軸兩個（gè）支承之間的支承跨距遠大於最佳跨距，此時，應考慮增設中間支（zhī）承來提高主軸（zhóu）組件的剛（gāng）度（dù）和抗振（zhèn）性。
　　
　　3）主軸滾動軸承的應用設計
　　
　　①主軸滾動軸承的剛（gāng）度和承載能力
　　
　　滾動軸承的剛度（dù）主要取決（jué）於（yú）滾動（dòng）體與滾道之間的接觸剛度。運動（dòng）軸（zhóu）承的剛（gāng）度與（yǔ）軸承類（lèi）型、載荷和預緊（jǐn）情況有關，且隨著載荷的增大呈非線性特（tè）性。
　　
　　②主（zhǔ）軸軸承的潤滑
　　
　　潤滑對主軸組件的工（gōng）作性（xìng）能與軸（zhóu）承的壽命有很大的影響。潤滑不合理可能引發熱（rè）量增加，降低主軸工（gōng）作精度，並加速軸（zhóu）承（chéng）磨損。用於滾動軸承的潤滑劑可分為兩（liǎng）大類，即油脂潤滑劑和液體潤滑劑（jì）。
　　
　　③主軸滾動軸承的密（mì）封
　　
　　滾動軸承密封裝置的作用在與防止冷卻液、切屑、灰塵（chén）、雜（zá）物等進入軸承，並使潤滑劑無泄漏地保持在軸承內（nèi），從而充分發揮軸承的性能，確保（bǎo）軸承的使用壽命。對主軸（zhóu）組件密（mì）封（fēng）裝置的要求是：適宜主（zhǔ）軸的轉速、適應工作環境、結（jié）構緊密。主軸（zhóu）軸承的密封分接觸式和非接觸式。前者又可分為徑向密（mì）封圈（quān）密封盒毛氈圈密封（fēng），一般適（shì）用於低速主軸。非接觸式密封可分為（wéi）間隙式密封、曲路式密封盒墊圈式（shì）密封，為保證密封作用，旋轉部分與固定部分的徑向（xiàng）間（jiān）隙應小於0.2-0.3mm，在密（mì）封處應有回油控，以（yǐ）防漏油。
　　
　　2.主軸滑動軸承
　　
　　滑動軸承因具有（yǒu）良好的抗振性、旋轉精度高、運動（dòng）平穩等特點，應用於高速或低速的精密、高精度數控機床。
　　
　　主軸滑動軸承按產生油膜（mó）的方式，可以分為動壓軸承和靜壓軸承兩（liǎng）大類。按照流體介質不同可分為液體滑動（dòng）軸（zhóu）承和氣動滑動軸承。
　　
　　（1）液體動壓軸承
　　
　　動壓軸承時靠主軸以一（yī）定轉速旋轉時帶著潤滑油（yóu）從間隙大處向間隙小處流動，形（xíng）成壓力油膜而將主軸浮起，並製成載荷。
　　
　　（2）液體（tǐ）靜壓軸承
　　
　　液體靜壓軸承由一套專用供油係統、節流器和軸承三部分組（zǔ）成。靜壓軸承與動壓軸承（chéng）相比有如下有點：承載（zǎi）能力高、旋轉精度高、油膜有均化（huà）誤差（chà）的作用（yòng）、可提高加工精度，抗振性好，運轉平（píng）穩，既（jì）能在極（jí）低（dī）速下工作，也能在（zài）極高（gāo）速下工作，摩擦小，軸承壽命長。
　　
　　靜壓（yā）軸承主（zhǔ）要的缺點是需要一套專用供油設（shè）備，軸（zhóu）承製造工（gōng）藝複雜、成本高。
　　
　　（3）用空氣作為介質的靜壓軸（zhóu）承（chéng）稱為氣體（tǐ）靜壓軸（zhóu）承，也稱為氣浮軸承或空氣軸承，其工（gōng）作原理與液體靜壓軸相同。由於空氣的黏度比液體小得多，摩擦小，功（gōng）率損耗小，能在極高轉速或極低溫度下工作，振（zhèn）動、噪聲特別小，旋轉精度高，壽命長，基本上不需要維護，用（yòng）於（yú）高速（sù）、超高速、高精（jīng）度數控機床主軸組件中。
　　
　　（4）磁力軸承是一種新型的高性能軸（zhóu）承（chéng），具有（yǒu）各種傳（chuán）統軸承無法相比的特殊（shū）性能。磁力軸承不予（yǔ）軸（zhóu）頸表麵接觸，不（bú）存（cún）在機械摩擦和磨損，不需要（yào）潤滑和密封，溫（wēn）升低，熱變形小，轉速高，壽命長（zhǎng），能耗低；磁力軸承基本電磁反饋控製係統保證主軸的旋（xuán）轉精度，剛度和阻力可調控（kòng），可（kě）消（xiāo）除轉子質量部平衡，回轉特性可由傳感器和控製係統（tǒng）獲（huò）得（dé），便於狀態監控（kòng）和診斷。磁力軸承主要用在加工中心的主軸組件中。