機床主軸軸承是精密機床及類似設(shè)備的主軸軸承，它對保證精密機床的工作精度和使用性能。主軸軸承的正確配置是指軸承類型的組合和前后軸承的布置，不同的配置就決定了機床主軸不同的負荷能力、運轉(zhuǎn)速度、剛度、溫升和使用壽命，尤其是對剛度和溫升的影響更為顯著，所以應根據(jù)機床工作特性的要求合理地配置主軸軸承。從功能和結(jié)構(gòu)上，主軸軸承可分為滾動軸承和滑動軸承兩大類。

跑合運轉(zhuǎn)的目的是為了使軸承在正式使角前,使其滾子與滾道通過跑合,能具有良好的接觸條件，以保持軸承有良好的接觸精度，并避免軸承一開始在高速和重載使用時引起滾子與滾道的損壞，從而提高了軸承的壽命和精度'由于圓錐滾子軸承并不是完全的滾動接觸，在滾子端面與內(nèi)環(huán)的臺肩之間存在著滑動，如果接觸條件不好，很易出現(xiàn)咬合損壞的現(xiàn)象，故對這類軸承更應重視跑合運轉(zhuǎn)。

機械主軸指的是機床上帶動工件或刀具旋轉(zhuǎn)的軸。通常由主軸、軸承和傳動件（齒輪或帶輪）等組成主軸部件。在機器中主要用來支撐傳動零件如齒輪、帶輪，傳遞運動及扭矩，如機床主軸；有的用來裝夾工件，如心軸。除了刨床、拉床等主運動為直線運動的機床外，大多數(shù)機床都有主軸部件。主軸部件的運動精度和結(jié)構(gòu)剛度是決定加工質(zhì)量和切削效率的重要因素。

主軸軸承類型的性能比較

主軸軸承是數(shù)控機床主軸內(nèi)一個重要的零部件，在主軸傳動過程中，可以起到支撐機械體旋轉(zhuǎn)和減小摩擦的作用。軸承由于其類型、結(jié)構(gòu)、配置和精度的不同，以及安裝、調(diào)整程度的好壞，將對主軸部件的工作性能起到直接的影響。從功能和結(jié)構(gòu)上，主軸軸承可分為滾動軸承和滑動軸承兩大類，滑動軸承依據(jù)其產(chǎn)生油膜的壓強方式區(qū)別，可以分為液體動壓軸承和液體靜壓軸承。

滾動軸承旋轉(zhuǎn)精度一般或者較好，在無間隙或預緊下工作時可能很高。剛度一般或較好，僅與軸承型號有關(guān)，承載能力也是如此。抗振性表現(xiàn)欠佳，低、中速性能較好，高速時受疲勞強度、離心力、溫升等因素限制。摩擦損耗較小，噪音較大，壽命受疲勞強度限制。生產(chǎn)、使用和維修相對簡單，已具備標準化和系列化，可以低成本批量生產(chǎn)。

動壓軸承旋轉(zhuǎn)精度一般，但精度保持性較好。剛度和承載能力高，且隨轉(zhuǎn)速與荷載升高而增大。抗震性能好，中、高速性能較好，低速時因不能形成油膜，無承載能力，超高速受溫升限制。摩擦損耗很小，無噪音，在不頻繁啟動時壽命較長。生產(chǎn)成本較低，但工藝要求較高，需本廠自制，使用和維修也比較麻煩。

靜壓軸承旋轉(zhuǎn)精度很高，保持性也好。剛度和承載能力很高，與轉(zhuǎn)速和荷載無關(guān)，與節(jié)流形式、油腔相對壓差有關(guān)。抗震性能表現(xiàn)優(yōu)異，適應各種運行速度，尤其是低速和超高速運行。摩擦損耗很小，無噪音，壽命非常長。由于除了本身成本外，還需要一套供油設(shè)備，故總成本較高，且生產(chǎn)工藝要求也高，需本廠自制，使用和維修比較麻煩。

選擇所使用的軸承類型和組合方式時，應綜合考慮主軸部件在各個方面的要求，以及軸承的供給情況、成本、安裝調(diào)試的難易度等因素。通常情況下，主軸應首選滾動軸承，尤其是對于立式主軸而言，只有當主軸水平放置，且加工工件的表面粗糙度數(shù)值較小時，才使用滑動軸承。

主軸軸承的潤滑方式

1、軸承洗凈后填充潤滑脂的順序

潤滑脂填充方法不同，會產(chǎn)生初期磨合運轉(zhuǎn)時的升溫不穩(wěn)定、異常升溫、初期磨合時間長、甚至發(fā)生燒傷等現(xiàn)象。因此必須根據(jù)使用條件，采用適當?shù)臐櫥斑m當?shù)奶畛淞縼磉M行正確填充。

（1）填充前的確認事項

確認軸承內(nèi)部沒有殘余異物。建議對于高速主軸用軸承，應先清洗、脫脂，再填充潤滑脂。

其他的應用時，也建議先清除附著在軸承內(nèi)部的防銹油。

（2）填充潤滑脂時

為填充適量的潤滑脂，建議使用注脂器。最好使用使用可讀填充數(shù)的注脂器。

（3）潤滑脂填充量

精密軸承潤滑脂填充量推薦值：

高速主軸用角接觸球軸承，空間容積的15%士20%

高速主軸用圓柱滾子軸承，空間容積的10%?%

電機用球軸承，空間容積的20%~-30%

2、球軸承的潤滑脂填充方式

（1）在各個球之間，均勻地填充潤滑脂。如果是外圈引導的酚醛樹脂保持架，建議在保持架引導面也薄薄地涂上潤滑脂。

（2）用手轉(zhuǎn)動軸承，使?jié)櫥鶆虻剡M入滾道面、保持架內(nèi)部、各個球之間、引導面等各處，使?jié)櫥錆M軸承內(nèi)部空間。

3、圓柱滾子軸承的潤滑脂填充方法

（1）將填充量的80%的潤滑脂，均勻地涂在滾子的滾動面上。這時，建議保持架內(nèi)側(cè)部不要涂抹太多潤滑脂。保持架內(nèi)側(cè)的潤滑脂，在初期磨合運轉(zhuǎn)階段，較難擴散，會使溫升增高，也會延長磨合運轉(zhuǎn)時間。

（2）滾子滾道面的潤滑脂將會擴散到滾子的端面、保持架與滾子的接觸部位，以及兜孔部入口處，使?jié)櫥鶆虻胤植嫉捷S承整體。

（3）將填充量20%的潤滑脂，均勻薄薄地涂在將安裝進軸承座的外圈滾道面上。

主軸軸承的安裝

軸承的安裝是否正確，直接影響著軸承的精度、壽命、性能。因此希望設(shè)計及安裝部門對于軸承的安裝要充分探討，并按照操作標準進行安裝。操作標準的項目如下：

1、軸承的清洗

為防止運輸和存放時的塵埃及銹蝕，產(chǎn)品出貨時都在軸承表面涂了防銹油。

拆開包裝之后，首先要清洗掉防銹油。（已填充潤滑脂或帶有密封圈的軸承，不需要清洗）

1）軸承一般使用煤油或汽油作為清洗液。

2）將清洗槽按粗洗和精洗分開，并分別在槽底墊上金屬網(wǎng)，使軸承不直接接觸清洗槽內(nèi)的臟物。

3）在粗洗槽內(nèi)，要盡量避免轉(zhuǎn)動軸承，用刷子等大致清除附著在軸承表面上的臟物之后，在放到精洗槽中。

4）在精洗槽中，將軸承輕輕轉(zhuǎn)動來進行清洗。精洗槽內(nèi)清洗油必須經(jīng)常保持清潔。

5）清洗之后進行脫脂，如果是潤滑脂，則進行填充潤滑脂的工。如果是油氣潤滑，則盡量在軸承不旋轉(zhuǎn)的狀態(tài)下，安裝到主軸上。（此時，在軸承表面和內(nèi)部涂上一層薄薄的潤滑油，則效果更好。）

2、檢查相關(guān)部件的尺寸

1）檢查軸和軸承座

a.軸和軸承座，要清洗干凈，軸承及隔圈表面不允許存在傷痕、毛刺、毛邊等。

b.檢查軸和軸承座的尺寸，確認是否符合與軸承內(nèi)外徑的公差配合。

c.測量（包括安裝）N應在恒溫室里進行。當被測物的溫度處于穩(wěn)定狀態(tài)后，用千分尺或內(nèi)徑千分表進行測量。（必須多點測量，檢查有無明顯的尺寸差。）

2）隔圈的檢查

主軸上配置的隔圈平行度應控制在0.003mm以下。隔圈平行度的不良會帶來軸承的傾斜，導致精度不良、噪音等問題。

3、軸承的安裝

將已填充潤滑脂的軸承（脂潤滑）或脫脂清洗之后的軸承（油潤滑），安裝到主軸或軸承座上。

安裝方法根據(jù)內(nèi)外圈的配合而有所不同。對于內(nèi)圈旋轉(zhuǎn)為多數(shù)的機床用軸承，內(nèi)圈多采用過盈配合，圓柱孔軸承一般采用熱裝方法。

外圈多采用間隙配合，安裝較為容易，有時為使安裝更為容易也使用將軸承座加熱的方法。

圓錐孔軸承是將內(nèi)圈直接固定在錐形軸上，用于高速回轉(zhuǎn)時，必須控制好安裝時的徑向游隙，建議使用GN量規(guī)。

1）圓柱孔軸承的安裝

a.用壓力機壓入的方法

小型軸承廣泛使用壓力機壓入方法，用墊塊頂住內(nèi)圈，用壓力機漸漸壓制內(nèi)圈緊密地接觸到軸擋肩為止。（將外圈墊上墊塊安裝內(nèi)圈，會造成滾到面出現(xiàn)壓痕、壓傷，所以要絕對禁止）另外，操作時最好事先在配合面上涂油。用錘子敲打安裝的方法，對于精密軸承是禁止的。

對圓柱滾子軸承、圓錐滾子軸承之類的可分離型軸承，可將內(nèi)圈、外圈分別安裝到軸和軸承座上。將分別安裝好的內(nèi)圈和外圈組合時，注意勿使二者中心產(chǎn)生偏離，慢慢地將內(nèi)外圈組合起來非常重要。如果硬性地壓入，有可能造成滾動面的卡傷。

b.熱裝的方法

過盈量大的軸承，壓入時需要很大的壓力，所以很難安裝。因此，將軸承內(nèi)圈加熱膨脹，再裝到軸上的熱裝方法廣為使用。使用這種方法，不會給軸承增加不當?shù)呢摵桑⒖稍诙虝r間內(nèi)完成作業(yè)。

軸承的加熱溫度，按照正常尺寸、所需過盈量參考。熱裝作業(yè)需注意以下幾點：

①不將軸承加熱至120℃以上。

②為避免軸承安裝過程中由于內(nèi)圈冷卻導致安裝困難。應將軸承加熱到比所需溫度高20℃-

30℃程度。

③熱裝后的軸承逐漸冷卻下來，寬度方向也同時收縮。所以要用軸螺母或其他適合的方法，使之緊固，以防止內(nèi)圈與軸擋肩之間產(chǎn)生間隙。

2）角接觸球軸承安裝時注意事項

角接觸球軸承，因結(jié)構(gòu)上的原因，單個軸承只可承受一個方向的負荷。因此，安裝到軸或軸承座時，使外界負荷只施加于可承受負荷一則而非另一則是非常重要的。

組合軸承時，對于背對背組合及面對面組合，其裝入到軸或軸承座的順序不同，務必注意。

a.背對背組合

①.將軸承裝到軸上

②緊固軸螺母，施加預緊。

③將軸和軸承裝進軸承座，用壓蓋進行固定。

b.面對面組合

①將軸承裝進軸承座。

②擰緊壓蓋，施加預緊。

③將軸裝入軸承內(nèi)圈，緊固軸螺母。

拆卸時，按照相反順序進行。

4、軸承的緊固

a.內(nèi)圈的緊固

為將軸承內(nèi)圈緊固在軸上，一般在軸上加工螺紋，用螺母來進行緊固。盡管螺母的螺紋部分和端面之間垂直度非常重要，但即使對精度很高的單個螺母，也會因軸和螺母間的間隙在緊固時產(chǎn)生偏離、傾斜。這樣會導致軸和軸承的彎曲，所以為保證軸的旋轉(zhuǎn)精度，必須進行調(diào)整。螺母要充分緊固，以防止出現(xiàn)松動。

在高速高精度主軸上，為避免使用螺母緊固時因螺母傾斜或螺紋間隙引起的不平衡，多使用軸套固定方法，利用軸與軸套內(nèi)徑大的盈量進行軸向固定。但相比螺母緊固，在連續(xù)運轉(zhuǎn)下較容易發(fā)生松動，因此必須定期檢查。

在組合角接觸球軸承之間，放置較寬的隔圈時，如果螺母擰緊力過大，將造成內(nèi)圈隔圈的變形，導致安裝時的預緊量大于設(shè)定值。

b.外圈的緊固

為將外圈固定在軸向，通常使用螺栓對壓蓋進行緊固。如果緊固量過大或不均勻時，外圈滾道面較容易產(chǎn)生變形。建議使壓蓋和軸承座端面的間隙在0.01~0.05mm之間進行調(diào)整。

注意在高速運轉(zhuǎn)時，軸承與軸的過盈量變大，所需壓入力也隨之變大，螺母的緊固力必須相應加大。

滾珠絲杠支撐用推力角接觸球軸承時，推薦螺母緊固力為預緊力的2.5~3倍。