機(jī)床的性能取決于軸承的質(zhì)量

    高精度、高速度、高效率的軸承是機(jī)床進(jìn)行高效加工的關(guān)鍵。

    目前，中國(guó)機(jī)床行業(yè)正在朝著“高速、復(fù)合、精密、智能和環(huán)保”五個(gè)方面發(fā)展，各項(xiàng)新技術(shù)、新材料、新工藝將得到廣泛應(yīng)用。市場(chǎng)對(duì)大規(guī)格、大尺寸、大噸位數(shù)控機(jī)床的需求增多；客戶普遍要求機(jī)床能夠具備復(fù)合化、柔性化和多軸聯(lián)動(dòng)等功能。更為重要的是，具有高精度、高速度、高效率等特點(diǎn)的機(jī)床產(chǎn)品將會(huì)特別受到市場(chǎng)的青睞。

    眾所周知，主軸軸承的精度、質(zhì)量是影響主軸性能的關(guān)鍵因素。對(duì)于如何定義一個(gè)精密軸承的精度等級(jí)，ISO/ABEC（ABEC為美國(guó)軸承制造協(xié)會(huì)所屬的環(huán)形軸承工程委員會(huì)）僅定義了內(nèi)外圈的寬度公差、圓度、垂直度、錐度、軸向跳動(dòng)和徑向跳動(dòng)。而要想使得機(jī)床主軸能實(shí)現(xiàn)高精度、高速度、高剛度和振動(dòng)低發(fā)熱小的要求，則需要對(duì)軸承本身更多的參數(shù)進(jìn)行控制。

    精密角接觸球軸承為客戶增加了ISO/ABEC所沒(méi)有定義的參數(shù)，其中包括預(yù)載公差、功能試驗(yàn)、可追溯性和微米代碼、清潔度、滾道曲率、滾珠等級(jí)和圓度、表面加工（功能和非功能表面）、鋼材規(guī)格、保持架配平和設(shè)計(jì)以及安裝倒角等。對(duì)這些參數(shù)的定義提高了精密角接觸球軸承產(chǎn)品的質(zhì)量，從而提高了機(jī)床主軸的性能。

    例如，TimkenFafnir超精密角接觸軸承的預(yù)載偏差量在±2μm。然而，業(yè)內(nèi)同類產(chǎn)品的該公差則可高達(dá)±8μm，這將導(dǎo)致一個(gè)名義預(yù)載為560N的軸承實(shí)際預(yù)載可在178～980N之間。而對(duì)于內(nèi)徑40mm的滾珠絲杠支撐軸承來(lái)說(shuō)，過(guò)大的預(yù)載偏差量公差在±8μm可導(dǎo)致預(yù)載在±35%之間變化。由此，避免了由于軸承制造商預(yù)載偏差量大而導(dǎo)致的滾動(dòng)體打滑、發(fā)熱以及系統(tǒng)卸載而引起的軸承損壞，從而提高了機(jī)床正常運(yùn)轉(zhuǎn)的時(shí)間。

    在出廠之前，超精密角接觸球軸承都要經(jīng)過(guò)百分之百的功能試驗(yàn)，通過(guò)數(shù)字振動(dòng)濾波分析對(duì)超精密角接觸球軸承進(jìn)行試驗(yàn)檢測(cè)，確保軸承品質(zhì)和應(yīng)用性能。所有試驗(yàn)結(jié)果是可追溯的。

    清潔度（Cleanliness）

    清潔度對(duì)于精密軸承產(chǎn)品而言至關(guān)重要，如Fafnir超精密軸承部件一般都要用多級(jí)溶劑清洗3h，從而避免雜質(zhì)混入軸承，防止固有的污染源。另外，還要磨削軸承的非工作性表面，保證軸承在出廠前無(wú)雜質(zhì)。因而，生產(chǎn)的軸承產(chǎn)品可以增加機(jī)床正常運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)間。

    同時(shí)，在生產(chǎn)的過(guò)程中，技術(shù)人員還控制滾道的曲率和均勻性以及鋼球的等級(jí)，減少了振動(dòng)，進(jìn)而減少了發(fā)熱量。

    保持架（Cage）

    保持架對(duì)于機(jī)床軸承很關(guān)鍵，保持架的性能會(huì)影響機(jī)床軸承在高速旋轉(zhuǎn)下的穩(wěn)定性。生產(chǎn)的標(biāo)準(zhǔn)保持架采用酚醛樹(shù)脂材料，內(nèi)部設(shè)計(jì)和兜孔間隙的公差緊并控制引導(dǎo)表面，保證保持架在高速運(yùn)轉(zhuǎn)、潤(rùn)滑及動(dòng)載時(shí)穩(wěn)定性的最優(yōu)。

    生產(chǎn)的精密角接觸球軸承都是Fafnir品牌。精密角接觸球軸承主要有兩種結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方式：高剛性的WI系列和高轉(zhuǎn)速的HX系列滿足不同應(yīng)用的要求。基本、開(kāi)放式FafnirHX軸承設(shè)計(jì)具有更高的主軸速度和更大的動(dòng)態(tài)徑向剛度，因此主軸可以在更短的時(shí)間內(nèi)切削更多的材料，同時(shí)保證優(yōu)異的成品公差。這些改良?xì)w功于獨(dú)特的滾珠體與精密工程設(shè)計(jì)滾道輪廓的完美結(jié)合，并以此進(jìn)一步提升加工效率。