機(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)床(chuang)目前(qian)正在(zai)(zai)向幾個大(da)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)方向轉(zhuan)變(bian)，首(shou)先(xian)是5軸加(jia)(jia)(jia)工(gong)(gong)機(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)和復合加(jia)(jia)(jia)工(gong)(gong)機(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)應(ying)用的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)增多。5軸加(jia)(jia)(jia)工(gong)(gong)機(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)和復合加(jia)(jia)(jia)工(gong)(gong)機(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)在(zai)(zai)1990年后(hou)(hou)半期左右(you)開(kai)始(shi)在(zai)(zai)市(shi)場(chang)上(shang)出現(xian)，現(xian)在(zai)(zai)已經在(zai)(zai)市(shi)場(chang)上(shang)廣泛(fan)普(pu)及了(le)(le)，特(te)點(dian)是除了(le)(le)切削加(jia)(jia)(jia)工(gong)(gong)，還附加(jia)(jia)(jia)了(le)(le)研磨(mo)加(jia)(jia)(jia)工(gong)(gong)、檢(jian)測以及工(gong)(gong)件搬運機(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)器(qi)人(ren)等功能(neng)。另外，現(xian)在(zai)(zai)還有進一(yi)步增加(jia)(jia)(jia)控制軸數量的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)動(dong)向，一(yi)種更加(jia)(jia)(jia)復合化(hua)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)傾向。其(qi)次(ci)是機(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)床(chuang)變(bian)得(de)更加(jia)(jia)(jia)容(rong)易操作(zuo)(zuo)。比如在(zai)(zai)機(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)床(chuang)中設置自(zi)動(dong)修正加(jia)(jia)(jia)工(gong)(gong)中的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)機(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)械熱變(bian)位的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)功能(neng)；檢(jian)查磨(mo)具和工(gong)(gong)件互相干涉的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)功能(neng)；監視運行中的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)主軸狀(zhuang)態的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)功能(neng)（涉及溫度(du)、振動(dong)、變(bian)位等）；以及設備(bei)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)智(zhi)能(neng)化(hua)。這些改變(bian)都將使機(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)床(chuang)變(bian)得(de)更加(jia)(jia)(jia)容(rong)易操作(zuo)(zuo)。然后(hou)(hou)就是機(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)床(chuang)向高精度(du)、微細加(jia)(jia)(jia)工(gong)(gong)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)發展。這提(ti)高了(le)(le)DD電機(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)或直(zhi)線型電機(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)等構成要(yao)素(su)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)性能(neng)后(hou)(hou)，使副精密(mi)級(ji)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)位置決定精度(du)成為(wei)了(le)(le)可能(neng)。另外就是機(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)床(chuang)變(bian)得(de)更加(jia)(jia)(jia)節(jie)省空(kong)間。目前(qian)，對于大(da)批量生(sheng)產線的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)緊湊機(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)高機(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)能(neng)化(hua)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)要(yao)求也很顯著。為(wei)了(le)(le)更加(jia)(jia)(jia)抑制設備(bei)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)寬度(du)，提(ti)高其(qi)維(wei)護(hu)性，設備(bei)寬度(du)1000mm的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)5軸加(jia)(jia)(jia)工(gong)(gong)機(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)現(xian)已問(wen)世。最后(hou)(hou)一(yi)點(dian)就是機(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)床(chuang)正在(zai)(zai)向減(jian)少(shao)環境(jing)負荷(he)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)方向發展。油氣潤滑的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)空(kong)氣流量減(jian)少(shao)和從油氣潤滑到(dao)脂(zhi)潤滑的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)切換(huan)等，市(shi)場(chang)上(shang)出現(xian)了(le)(le)很多意識(shi)到(dao)環境(jing)問(wen)題而設計(ji)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)機(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)床(chuang)。

　　主軸(zhou)用軸(zhou)承的技術動向(xiang)

　　1.高速性和高剛性的并存(cun)

　　在機床(chuang)向(xiang)復(fu)合化發(fa)展的(de)(de)背景下，這(zhe)種多(duo)(duo)品(pin)種少(shao)批量生產、變品(pin)種變批量生產以(yi)及工(gong)(gong)程(cheng)總和(he)的(de)(de)傾(qing)向(xiang)變得更高(gao)(gao)。把(ba)在多(duo)(duo)個(ge)(ge)(ge)(ge)機械上加工(gong)(gong)多(duo)(duo)個(ge)(ge)(ge)(ge)工(gong)(gong)件總合成在一臺機床(chuang)上，或把(ba)粗加工(gong)(gong)、精加工(gong)(gong)等多(duo)(duo)個(ge)(ge)(ge)(ge)工(gong)(gong)程(cheng)總合成少(shao)數工(gong)(gong)程(cheng)，來對提高(gao)(gao)生產性(xing)能(neng)和(he)節省空間做貢獻。因此，對于(yu)(yu)機床(chuang)主軸，有了(le)從低速(su)(su)旋轉(zhuan)(zhuan)重(zhong)切(qie)削開始向(xiang)高(gao)(gao)速(su)(su)旋轉(zhuan)(zhuan)輕切(qie)削的(de)(de)廣(guang)范圍加工(gong)(gong)發(fa)展的(de)(de)需要，作為(wei)軸承(cheng)，要求高(gao)(gao)速(su)(su)和(he)高(gao)(gao)剛(gang)性(xing)的(de)(de)并存。對于(yu)(yu)高(gao)(gao)速(su)(su)，軸承(cheng)單個(ge)(ge)(ge)(ge)的(de)(de)dmn值（軸承(cheng)的(de)(de)P.C.D.×旋轉(zhuan)(zhuan)速(su)(su)度），實現了(le)角接觸(chu)球軸承(cheng)為(wei)400~500萬(wan)，圓(yuan)柱滾子軸承(cheng)為(wei)200~300萬(wan)，適應(ying)了(le)機床(chuang)的(de)(de)要求。但是，重(zhong)視(shi)高(gao)(gao)速(su)(su)的(de)(de)話，對于(yu)(yu)剛(gang)性(xing)就會不(bu)利。為(wei)此主軸的(de)(de)設計，不(bu)得不(bu)同時重(zhong)視(shi)高(gao)(gao)速(su)(su)性(xing)和(he)高(gao)(gao)剛(gang)性(xing)的(de)(de)情況很多(duo)(duo)。從這(zhe)里也(ye)能(neng)看出，維持高(gao)(gao)速(su)(su)性(xing)，并在重(zhong)切(qie)削側具有必要的(de)(de)剛(gang)性(xing)是今后軸承(cheng)開發(fa)的(de)(de)一個(ge)(ge)(ge)(ge)課題。

　　2.新潤滑方式

　　潤(run)滑(hua)(hua)(hua)大致(zhi)分(fen)為油潤(run)滑(hua)(hua)(hua)和脂(zhi)潤(run)滑(hua)(hua)(hua)。一般(ban)重視(shi)高速加工(gong)的場合(he)(he)采用(yong)油潤(run)滑(hua)(hua)(hua)，低速旋轉且重視(shi)成本、使用(yong)性以及減少環境(jing)負(fu)荷(he)的場合(he)(he)采用(yong)脂(zhi)潤(run)滑(hua)(hua)(hua)。但是隨(sui)著(zhu)機床的進(jin)步，希望有一種能同(tong)時滿足兩種加工(gong)場合(he)(he)的潤(run)滑(hua)(hua)(hua)方式。

　　作為軸承(cheng)廠商，對油潤滑(hua)進行(xing)(xing)改(gai)良(liang)，維(wei)持高速加工的(de)(de)同時(shi)又能(neng)節省能(neng)源和(he)提(ti)高環保性能(neng)，或者改(gai)善(shan)脂(zhi)潤滑(hua)的(de)(de)技術的(de)(de)開發正在進行(xing)(xing)中。也就是說，潤滑(hua)技術是對軸承(cheng)性能(neng)有很大影響的(de)(de)要素，今(jin)后需(xu)要展開的(de)(de)課題還(huan)有很多。

　　3.軸承的設計

　　機床主軸(zhou)(zhou)用(yong)軸(zhou)(zhou)承，根(gen)據(ju)高(gao)(gao)速(su)(su)、高(gao)(gao)剛(gang)性(xing)(xing)、減少環境(jing)負荷等各(ge)種要(yao)求性(xing)(xing)能(neng)，JTEKT公司目(mu)前提供R、C、D、F四種型(xing)號的(de)(de)(de)高(gao)(gao)性(xing)(xing)能(neng)角接觸球(qiu)軸(zhou)(zhou)承系列（圖）。R型(xing)球(qiu)徑(jing)(jing)小球(qiu)數多，為(wei)(wei)重視剛(gang)性(xing)(xing)的(de)(de)(de)設(she)(she)計(ji)；C型(xing)球(qiu)徑(jing)(jing)大，使(shi)(shi)用(yong)陶瓷球(qiu)，為(wei)(wei)重視壽(shou)命(ming)的(de)(de)(de)設(she)(she)計(ji)；D型(xing)為(wei)(wei)在油的(de)(de)(de)供給方法上下功夫(fu)重視高(gao)(gao)速(su)(su)性(xing)(xing)的(de)(de)(de)設(she)(she)計(ji)；F型(xing)為(wei)(wei)考慮離心力，比D型(xing)更能(neng)適應高(gao)(gao)速(su)(su)的(de)(de)(de)設(she)(she)計(ji)。用(yong)戶可(ke)以根(gen)據(ju)使(shi)(shi)用(yong)需要(yao)選(xuan)擇最合適的(de)(de)(de)型(xing)號，各(ge)軸(zhou)(zhou)承的(de)(de)(de)主尺寸都是按照ISO標準，軸(zhou)(zhou)或外(wai)殼的(de)(de)(de)最低限度的(de)(de)(de)設(she)(she)計(ji)變(bian)更可(ke)替換(huan)過去的(de)(de)(de)產品，也能(neng)對應提高(gao)(gao)已有設(she)(she)備的(de)(de)(de)性(xing)(xing)能(neng)。

　　高性能(neng)軸(zhou)承的(de)性能(neng)相比較原(yuan)(yuan)來(lai)(lai)的(de)高速(su)(su)型(xing)(xing)軸(zhou)承（ACH系列），R型(xing)(xing)軸(zhou)承的(de)高速(su)(su)界(jie)限提(ti)高到了原(yuan)(yuan)來(lai)(lai)軸(zhou)承的(de)約1.3倍，溫度上升減少了20%~30%。滾(gun)動體采(cai)用陶瓷材料的(de)R型(xing)(xing)軸(zhou)承，C型(xing)(xing)軸(zhou)承同樣(yang)，和(he)原(yuan)(yuan)來(lai)(lai)軸(zhou)承相比也(ye)有同樣(yang)的(de)傾(qing)向，使根(gen)據(ju)(ju)使用時的(de)旋(xuan)轉速(su)(su)度重(zhong)視(shi)剛性的(de)R型(xing)(xing)設計和(he)重(zhong)視(shi)負荷能(neng)力的(de)C型(xing)(xing)設計的(de)選(xuan)擇(ze)成為了可能(neng)。根(gen)據(ju)(ju)高性能(neng)軸(zhou)承高速(su)(su)性能(neng)的(de)提(ti)高和(he)減少溫度上升的(de)效果，高速(su)(su)旋(xuan)轉主軸(zhou)的(de)采(cai)用剛性優秀的(de)定位預(yu)緊也(ye)成為了可能(neng)。

　　在(zai)脂潤滑(hua)條件(jian)下(xia)，滾動體使(shi)用陶(tao)瓷(ci)的R型(xing)(xing)軸承(cheng)(cheng)和(he)油氣潤滑(hua)條件(jian)下(xia)和(he)原來軸承(cheng)(cheng)的升(sheng)溫特性(xing)(xing)的比較(jiao)試驗結果是，高性(xing)(xing)能軸承(cheng)(cheng)在(zai)原來軸承(cheng)(cheng)需要油氣潤滑(hua)的領域確(que)認(ren)可以使(shi)用脂潤滑(hua)，有防止油的飛(fei)散導(dao)致(zhi)的環(huan)境負荷(he)下(xia)降(jiang)，潤滑(hua)裝置廢棄導(dao)致(zhi)的成本降(jiang)低等的效(xiao)果。關于R型(xing)(xing)號，封(feng)入適量潤滑(hua)脂的付密封(feng)圈型(xing)(xing)也已漸漸提升(sheng)標(biao)準。

　　這(zhe)些R、C型的軸(zhou)承(cheng)和原來軸(zhou)承(cheng)同(tong)樣(yang)有(you)能(neng)使用脂(zhi)潤(run)滑或油氣潤(run)滑這(zhe)兩種潤(run)滑方法的標準(zhun)型，但是能(neng)使用在更加高(gao)速旋轉的有(you)油氣潤(run)滑專用型D、F兩種，這(zhe)是采用了考(kao)慮這(zhe)些軸(zhou)承(cheng)高(gao)速旋轉時(shi)發(fa)生的風(feng)障的影響而開發(fa)的軸(zhou)承(cheng)形狀。

　　D型軸(zhou)(zhou)承和R型軸(zhou)(zhou)承（球的(de)材質=陶瓷(ci)）的(de)比較結果是(shi)(shi)，已確(que)認D型軸(zhou)(zhou)承有(you)R型軸(zhou)(zhou)承約1.1倍的(de)高速(su)性能(neng)，并將溫度下降(jiang)了5%~10%。由于(yu)D型軸(zhou)(zhou)承的(de)軸(zhou)(zhou)承內圈(quan)(quan)(quan)側面的(de)槽開始至(zhi)軌道部的(de)油(you)(you)氣(qi)潤滑為直接供(gong)給的(de)構(gou)造，不易受風障的(de)影響，和原來的(de)油(you)(you)氣(qi)潤滑相比能(neng)夠使(shi)(shi)空(kong)氣(qi)的(de)流(liu)量減少(shao)20%。而且，減少(shao)球產生的(de)風聲也成為了可(ke)(ke)(ke)能(neng)，通(tong)過這些(xie)好的(de)特征對于(yu)省(sheng)能(neng)源或(huo)低噪(zao)聲有(you)較大(da)的(de)貢獻。F型軸(zhou)(zhou)承為在原來軸(zhou)(zhou)承的(de)側面裝上注油(you)(you)區，從(cong)外圈(quan)(quan)(quan)設置的(de)注油(you)(you)嘴開始向保持架引導(dao)面供(gong)給油(you)(you)氣(qi)的(de)超高速(su)旋(xuan)轉(zhuan)用軸(zhou)(zhou)承。滑動接觸(chu)的(de)保持架引導(dao)面在急加減速(su)或(huo)超高速(su)旋(xuan)轉(zhuan)時保持架的(de)運作(zuo)有(you)可(ke)(ke)(ke)能(neng)不太穩定。但是(shi)(shi)，可(ke)(ke)(ke)通(tong)過從(cong)外圈(quan)(quan)(quan)噴嘴供(gong)給油(you)(you)氣(qi)使(shi)(shi)保持架運作(zuo)穩定。

　　和現行高(gao)(gao)(gao)(gao)性(xing)(xing)能(neng)圓(yuan)柱(zhu)滾子(zi)軸(zhou)(zhou)(zhou)(zhou)承(cheng)相比較，確認(ren)提(ti)高(gao)(gao)(gao)(gao)了(le)約(yue)1.5倍(bei)的(de)(de)高(gao)(gao)(gao)(gao)速(su)性(xing)(xing)能(neng)并減(jian)少了(le)約(yue)15%的(de)(de)溫度(du)(du)上升。圓(yuan)柱(zhu)滾子(zi)軸(zhou)(zhou)(zhou)(zhou)承(cheng)的(de)(de)高(gao)(gao)(gao)(gao)速(su)化(hua)帶(dai)來的(de)(de)優點使主軸(zhou)(zhou)(zhou)(zhou)構(gou)造(zao)能(neng)夠(gou)(gou)簡單化(hua)。通(tong)常，主軸(zhou)(zhou)(zhou)(zhou)后側的(de)(de)支(zhi)持(chi)構(gou)造(zao)需要能(neng)夠(gou)(gou)根據溫度(du)(du)變化(hua)來吸收軸(zhou)(zhou)(zhou)(zhou)的(de)(de)伸縮。圓(yuan)柱(zhu)滾子(zi)軸(zhou)(zhou)(zhou)(zhou)承(cheng)雖適合這個作(zuo)用(yong)，但是由于(yu)至今為止圓(yuan)柱(zhu)滾子(zi)軸(zhou)(zhou)(zhou)(zhou)承(cheng)的(de)(de)高(gao)(gao)(gao)(gao)速(su)性(xing)(xing)能(neng)不(bu)是很完全，在(zai)高(gao)(gao)(gao)(gao)速(su)主軸(zhou)(zhou)(zhou)(zhou)后側支(zhi)持(chi)上一般(ban)還是采用(yong)“角接觸球軸(zhou)(zhou)(zhou)(zhou)承(cheng)+副外殼”的(de)(de)構(gou)造(zao)。但是這次開發的(de)(de)新高(gao)(gao)(gao)(gao)性(xing)(xing)能(neng)圓(yuan)柱(zhu)滾子(zi)軸(zhou)(zhou)(zhou)(zhou)承(cheng)由于(yu)也(ye)可以對應高(gao)(gao)(gao)(gao)速(su)主軸(zhou)(zhou)(zhou)(zhou)，所以能(neng)夠(gou)(gou)使軸(zhou)(zhou)(zhou)(zhou)承(cheng)周圍的(de)(de)構(gou)造(zao)大幅簡單化(hua)。

　　現行的(de)高(gao)(gao)性(xing)能圓柱滾子軸承，在高(gao)(gao)速旋轉(zhuan)時(shi)，會發(fa)生保(bao)持(chi)(chi)架(jia)的(de)破損，使其高(gao)(gao)速性(xing)能有界(jie)限，但是只要改善(shan)這個缺點能使高(gao)(gao)速性(xing)能更加提高(gao)(gao)。首先，關于保(bao)持(chi)(chi)架(jia)的(de)材料，和原(yuan)來的(de)聚酰胺樹脂相(xiang)比采(cai)用了適(shi)合(he)高(gao)(gao)速旋轉(zhuan)的(de)輕量，高(gao)(gao)強度(du)樹脂提高(gao)(gao)了強度(du)。再者高(gao)(gao)速旋轉(zhuan)時(shi)成為類似頸部(bu)的(de)構造在保(bao)持(chi)(chi)架(jia)和滾子的(de)接觸(chu)部(bu)，使保(bao)持(chi)(chi)架(jia)兜孔內的(de)滾子接觸(chu)形狀最合(he)適(shi)化，實現了減少摩擦和低溫度(du)上(shang)升。另(ling)外，套圈材料和原(yuan)來產品(pin)同(tong)樣(yang)，采(cai)用容易入(ru)手的(de)軸承鋼，通(tong)過適(shi)合(he)高(gao)(gao)速旋轉(zhuan)的(de)內部(bu)設計提高(gao)(gao)了高(gao)(gao)速性(xing)能。

　　4.高可靠性

　　為了(le)(le)提高(gao)機(ji)(ji)床的(de)(de)(de)(de)(de)可(ke)(ke)靠性(xing)，必須提高(gao)軸(zhou)承的(de)(de)(de)(de)(de)可(ke)(ke)靠性(xing)。為此根據(ju)檢測(ce)到的(de)(de)(de)(de)(de)軸(zhou)承溫度或振動，來確立軸(zhou)承的(de)(de)(de)(de)(de)壽命，因此預測(ce)技術是(shi)不可(ke)(ke)缺少的(de)(de)(de)(de)(de)。再者，若能(neng)檢測(ce)到軸(zhou)承上承受的(de)(de)(de)(de)(de)負(fu)荷的(de)(de)(de)(de)(de)話，能(neng)根據(ju)加工狀態自(zi)我控制出最合(he)(he)適(shi)(shi)的(de)(de)(de)(de)(de)預緊和潤滑，這樣的(de)(de)(de)(de)(de)結果，使同時具(ju)有高(gao)速性(xing)能(neng)和高(gao)剛性(xing)寬度很大的(de)(de)(de)(de)(de)加工領域(yu)的(de)(de)(de)(de)(de)對應成為了(le)(le)可(ke)(ke)能(neng)。基于此，JTEKT公司開(kai)發了(le)(le)根據(ju)轉速對軸(zhou)承付(fu)加最合(he)(he)適(shi)(shi)預緊的(de)(de)(de)(de)(de)獨自(zi)機(ji)(ji)構(gou)，這個機(ji)(ji)構(gou)能(neng)從低速至高(gao)速都(dou)有充足的(de)(de)(de)(de)(de)剛性(xing)，和高(gao)輸出內(nei)裝(zhuang)式(shi)電動機(ji)(ji)組合(he)(he)能(neng)夠使高(gao)負(fu)荷的(de)(de)(de)(de)(de)加工更加高(gao)效率地(di)進(jin)行(xing)。原(yuan)來的(de)(de)(de)(de)(de)定位(wei)預緊方式(shi)，隨(sui)著轉速的(de)(de)(de)(de)(de)增加主軸(zhou)剛性(xing)會(hui)增加，但是(shi)使用本機(ji)(ji)構(gou)的(de)(de)(de)(de)(de)場(chang)合(he)(he)，特別是(shi)高(gao)扭(niu)矩發生時低速旋轉領域(yu)的(de)(de)(de)(de)(de)主軸(zhou)剛性(xing)會(hui)飛躍性(xing)地(di)增加，是(shi)適(shi)(shi)合(he)(he)高(gao)負(fu)荷加工的(de)(de)(de)(de)(de)預緊方式(shi)。