問：數控機床設（shè）計中如何選用軸（zhóu）承？

　 　答：軸承是主軸組件的重要組成（chéng）部分，它的類型、結構、配置、精度（dù）、安裝、調整（zhěng）、潤滑和冷卻都直接影響主軸組件的工作性能（néng）。主軸的回轉精度在很大程度上由軸承所決定。
　　
　　1.主軸滾動軸（zhóu）承
　　
　　（1）滾動軸承的類型
　　
　　滾動軸承摩擦阻力小，可以預緊（jǐn），潤（rùn）滑維護簡單，能（néng）在一定的轉速範圍和載荷變動範圍內穩定地工作（zuò）。滾動軸承由專業化工廠生產，選購維修方便。但與滑（huá）動軸承相比，滾動軸承的噪聲很大，滾動體數目有限，剛度是變（biàn）化的，抗振性略差並且對轉速有很大的限製。滾動軸承根據滾動體的結構分為球軸承、圓柱滾子軸承。陶瓷軸承（chéng）是指軸承滾動體是用陶瓷材料製成的，而內外圈（quān）則仍用軸承（chéng）鋼製造。之所以選（xuǎn）用滾動體，主要是因（yīn）為它具有以下特性：一是重量輕，二是熱膨（péng）脹係數小，三是彈性模量大。所以（yǐ）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。
　　
　　（2）主軸軸承的（de）合理布置
　　
　　1）主軸（zhóu）軸承的選擇（zé）和（hé）配置形式
　　
　　機床主軸有前、後2個（gè）支（zhī）承和前、中、後（hòu）3個支承兩種，以前者較為多見（jiàn）。兩支承主軸軸承的配置形（xíng）式，包括（kuò）主軸軸承的選型，組合以及布置，主要根據（jù）對所涉及主軸組件在轉速、承載能力、剛度以及（jí）精度等（děng）方（fāng）麵的要求。
　　
　　在（zài）確定兩支承（chéng）主軸軸承配置形式時應（yīng）遵循以下一般原則：
　　
　　①適應剛度和承載能力的（de）要求：主軸軸承（chéng）配（pèi）置形式的選擇首先應滿足所要求的剛度（dù）和承載能力（lì）。
　　
　　②適應轉速要求：不同型號、規格和（hé）精度等級的軸承所允許（xǔ）的最高轉速是不同的。在相同條件下，點接觸的比線接觸的高；圓柱（zhù）滾子比圓錐滾子高。
　　
　　③適應精度的要求（qiú）：主軸組件承受軸向力的（de）推力軸承配置形式直接影響主軸的軸向（xiàng）位置精度（dù）。
　　
　　2）三支承主（zhǔ）軸組（zǔ）件
　　
　　某些機床由於結構設計（jì）上的原因，導致主軸箱長度較長，其主軸兩個支承之間的支承跨距遠大於最佳跨距，此時，應考慮增設中（zhōng）間支承來提高主軸組件的剛度和抗（kàng）振性。
　　
　　3）主軸滾動軸承的應用設計
　　
　　①主軸滾動軸承的剛度和（hé）承載能力
　　
　　滾動軸承的剛度主要取決於滾動體與滾道之間（jiān）的接（jiē）觸剛度。運動軸承的剛度與軸承類型、載荷和預緊情況（kuàng）有關，且隨著載荷的增大呈非（fēi）線性特性。
　　
　　②主軸軸承的潤滑
　　
　　潤滑對主（zhǔ）軸組件（jiàn）的工作性（xìng）能與軸承的壽命有很大的影響。潤滑不合理（lǐ）可能（néng）引發熱量（liàng）增加，降低主軸工作精度，並（bìng）加速軸承（chéng）磨損。用於滾動軸承的潤滑劑可分為兩大類，即油脂潤滑劑和液體潤滑劑。
　　
　　③主（zhǔ）軸滾動軸承的（de）密封
　　
　　滾動軸承密封（fēng）裝（zhuāng）置的作用（yòng）在與防止冷卻液（yè）、切屑、灰塵、雜（zá）物（wù）等進入（rù）軸（zhóu）承，並使潤（rùn）滑劑無泄漏地（dì）保持在軸承內，從而充分發揮軸承的性能，確保軸承的使用壽命。對主軸組件密封裝置的要求是（shì）：適宜主軸的轉速、適應工作環（huán）境、結構緊密（mì）。主軸軸承的密封分（fèn）接觸式和非接觸式（shì）。前者又可分為徑（jìng）向密封圈（quān）密封盒毛氈圈密封，一（yī）般適用於低（dī）速（sù）主軸。非接觸式密封可（kě）分為間（jiān）隙式密封、曲（qǔ）路式密封盒墊圈式（shì）密封（fēng），為保證密封（fēng）作（zuò）用，旋轉部分（fèn）與固（gù）定部分的徑向間隙應小於（yú）0.2-0.3mm，在密封處應有回油控，以防（fáng）漏油。
　　
　　2.主軸滑動軸承
　　
　　滑動軸承因具有良好的抗振（zhèn）性（xìng）、旋轉（zhuǎn）精度高、運動平穩等特點，應用於高速（sù）或低速的精密、高精度數控機床。
　　
　　主軸（zhóu）滑（huá）動軸承按產生油膜的方式，可以分為動（dòng）壓（yā）軸承和靜壓軸承兩大類。按（àn）照流體（tǐ）介質（zhì）不（bú）同可分為液體滑動（dòng）軸（zhóu）承（chéng）和氣動滑動（dòng）軸承。
　　
　　（1）液體動壓軸承
　　
　　動壓軸承時靠主軸以（yǐ）一定轉速旋轉時帶著潤滑油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（zhì）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成。靜壓軸承與動壓軸承相比有如下有點：承載能力高（gāo）、旋轉精度高（gāo）、油膜有均化誤差的作用、可提高加工精度，抗振性好，運轉平穩，既能在極低速下工作，也能在極高（gāo）速下工作，摩擦小，軸承壽命（mìng）長。
　　
　　靜壓軸承主要的缺點是需要一套專用供油設備，軸承製造工藝複雜、成本高。
　　
　　（3）用空（kōng）氣作（zuò）為介質的靜壓軸承稱為氣體靜壓軸承，也稱為氣浮軸承或空（kōng）氣軸承（chéng），其工作原理與液體靜壓軸相同。由於空氣的黏（nián）度比液體小得多，摩擦小，功率（lǜ）損耗小，能在極高轉速或（huò）極低溫度下工作，振動、噪聲特別小，旋轉精度高，壽命長，基本（běn）上（shàng）不需要維護，用於高速、超高速、高（gāo）精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承，具有各種傳（chuán）統軸承無法相比（bǐ）的特殊（shū）性能。磁力軸承不（bú）予軸頸表麵接觸，不存在機械摩擦和磨損，不需要潤滑和密封，溫升低，熱變形小，轉（zhuǎn）速高，壽命（mìng）長，能耗低；磁力軸承基本電磁反饋控（kòng）製（zhì）係統保證主軸的旋轉精度，剛度和阻力可調控，可消除轉子質量部平衡，回轉特性可由傳感器和控製係統獲得，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（zhōng）。