直线电机装配工艺的研究与应用(7)

为了提高刀具的切削性能和延长刀具的使用寿命，对多排轴承预加较小的压力，即能提高机床主轴的刚度，达到以，上目的。

从长远的观点上看，对磁力、气动和静压轴承的市场需求量将会大大增加。但是，目前在高速切削中，最常用的还是以下两种：向心止推轴承和滚珠轴承。在标准的机床主轴转速条件下，在主轴前端经常安装一排滚珠轴承和—排向心止推轴承，在主轴后端安装两排滚珠轴承。因为在主轴前端安装—排滚珠轴承能极好地提高主轴刚度增加主轴的承载能力。这一点对于重载切削至关重要。但是，因为滚珠轴承有较大的接触面积，比向心止推轴承的重量重，因此消耗功率大，产生热量大，容易引起主轴尺寸涨大，功率利用低。高速切削可减少作用在主轴和刀具上的径向力，这样，在主轴前端安装的向心止推轴承提供了足够的刚度和稳定性，避免了机床主轴受热而产生的尺寸膨胀。

合理地选择轴承材料同轴承种类同样重要。虽然由轴承钢制成的轴承目前仍被广泛使用，但实践证明，高速切削使用陶瓷轴承将表现出许多的优点。尽管轴承钢制成的轴承价格便宜，便其重量远比同样规格的陶瓷轴承重得多。由于重量重，高速切削中发热量大，必须配置复杂的冷却润滑系统。同时随着主轴转速的提高，使作用在轴承上的向心力增大，使轴承温度升高，引起主轴尺寸增大，影响加工零件的尺寸精度，同时使机床主轴所需功率增加。陶瓷轴承由于重量轻，将较好地解决这一技术难题。切削试验证明，陶瓷轴承使主轴尺寸增大的速度只为轴承钢轴承的1/40。原因是它在高速下切削只有很小的向心力作用在轴承上。

同时，为了提高机床主轴刚度和切削能力，在陶瓷轴承上还可施加很大的预加载荷。由于陶瓷轴承有以上特点，因而使其使用寿命增长。

现代机床主轴技术允许机床根据主轴转速，方便地调整作用在主轴轴承上的预加载荷。当机床主轴转速增加时，由于向心力增加，作用在轴承广的载荷也增加。反之，作用在轴承上的载荷减小。因而，使轴承上的热量减少，轴承尺寸膨胀减小。当然在高速切削下，也允许给轴承预加很小的载荷，这样作用在刀具上的切削力很小，因此可降低对机床刚度的要求。在低主轴转速下，给轴承预加较大的载荷，仍是必要的，因为在增加刀具切削力同时，作用在主轴上的作用力也增大了。