轴承类型

数控机床采用轴承来最大限度地减少不同零件之间的摩擦，从而提高效率。由于轴承可以承受径向和轴向载荷，因此可以减少磨损、振动和功能问题。根据负载、速度和运行条件选择轴承是提高机器性能和使用寿命的最重要因素之一。换句话说，轴承有助于使数控机床的零件平稳旋转。

轴承的用途

轴承在支撑负载的同时最大限度地减少摩擦，确保平稳、连续的运行。它们在减少能量损失、提高可靠性和精度方面发挥着关键作用 数控机床。最终，轴承通过降低噪音和振动来提高设备的高可靠性。

使用轴承的好处

• 减少摩擦和磨损：轴承可最大限度地减少零件上的摩擦和应力，从而延长零件的使用寿命和生产率。

• 平滑运动：它们有助于数控机床内零件的高效运动。

• 负载支撑：轴承支撑通常非常大且包含冲击的负载，并且保持系统稳定性的任务就落在它们身上。

• 减少噪音和振动：轴承可最大限度地减少数控机床中的噪音和振动，从而实现更安静的运行。

常见轴承类型：

最常见的滚珠轴承类型包括：

滚珠轴承

CNC 主轴采用滚珠轴承，因为它们可以毫无问题地处理径向载荷和轴向载荷。这些轴承的转速可达甚至超过 20,000 RPM，非常适合铣削和钻孔等操作。 由于其低摩擦和高精度，它们适合提供光滑的表面光洁度并保持工件的严格公差。

自动调心球轴承

由于其精度，自动调心球轴承在数控机床中非常重要。它们的外圈滚道是球形的，允许它们处理轴和外壳之间的不对中，使它们适合径向载荷。此功能使 CNC 主轴即使在操作中出现轻微不对中时也能保持精度。

角接触球轴承

角接触球轴承对于承受轴向力和径向力联合载荷的数控机床至关重要。它们的接触角能够在滚道之间传递力，以完成高精度任务。这些轴承用于 CNC 主轴和其他需要精确负载管理和稳定性的高性能零件。

深沟球轴承

数控机床采用深沟球轴承，因为它们用途广泛，可以承受高径向和轴向载荷。它们旨在以最小的摩擦高速运行，这些轴承对于 CNC 电机和主轴的性能至关重要。此外，它们具有低扭矩特性，这使得它们能够平稳运行并在不同的 CNC 操作中长期使用。

滚子轴承

滚柱轴承用于设备中 CNC 机床的线性导轨和龙门架。这些轴承的主要功能是沿着机器的轴提供稳定的运动并支撑重负载。滚子轴承在高负载应用中尤其重要，在这种应用中，大距离的精度在加工中非常重要。这些轴承可支撑高达 10,000 磅的负载。负载，适用于要切割的材料非常坚硬或使用大块原料的应用。

圆锥滚子轴承

圆锥滚子轴承用于需要承受重的径向和轴向载荷的地方。这些轴承通常用于涉及高扭矩应用的 CNC 主轴。它们可以提升超过 20,000 磅的负载，并且可以以 7,000 RPM 的速度工作。这使得它们非常适合用于涉及大量铣削和车削的区域，因为稳定性和承载能力至关重要。

圆柱滚子轴承

圆柱滚子轴承非常适合承受重径向载荷，因为载荷沿着穿过滚子和轴承套圈的直线。它们还可以承受适度的轴向力，因此适用于重型操作的数控机床。轴承可以是单列或多列滚子轴承，每种类型都增加了轴承的承载能力。滚子与外圈的接触面积较大，增强了轴承承载载荷的能力，但会导致高摩擦。

滚针轴承

滚针轴承是圆柱滚子轴承的一个子类，由最大直径为 6mm 的小而薄的滚子定义。滚针轴承通常是薄型轴承，应用于空间非常有限且承受高径向载荷的地方。由于其设计，它们可以高速运行，非常适合具有不同负载和速度的 CNC 应用。然而，由于滚子尺寸较小，预计会发生边缘载荷，并且与其他轴承相比摩擦力相对较高。

交叉滚子轴承

交叉滚子轴承是圆柱滚子，其布置方式是每隔一个滚子的布置方向彼此相反。这种设计还提高了轴承在处理轴向和径向载荷时的刚度和精度。这些功能使其非常适合用于需要精细操作的应用。尽管这些轴承在高负载条件下具有相当好的性能，但它们相对难以安装并且可能会出现不对中。

外球面轴承

球面轴承是数控机床中用于处理角运动和多轴向载荷的通用单元。它们在多轴数控机床中特别有用，可以改变运动方向，同时保持平稳。这些轴承可支撑高达 30,000 磅的重量，这使得机器在执行给定任务时始终平稳运行。

滚针轴承

滚针轴承虽小，但非常坚固，用于空间紧张的地方。虽然它们结构紧凑，但能够以高达 10000 RPM 的极高速度运行，并且还可以支撑高达 2000 磅的径向负载。由于机床运动速度快、精度高，数控机床在换刀装置和进给机构等机床运动部件中使用滚针轴承。

滑动轴承

滑动轴承非常有用，因为它们可以在 CNC 机床中提供低摩擦滑动表面，而且不太复杂。主要应用于线性导轨和滑动装置，可支撑超过50,000磅的静载荷。滑动轴承非常坚固且具有自润滑功能，因此适合在极端条件下长期使用。

推力轴承

推力轴承对于处理数控机床的轴向载荷非常重要，尤其是在深钻等高压应用中。这些轴承在高压下保持部件的位置，可承受高达 30,000 磅的轴向载荷。因此，推力轴承有助于数控机床的减少摩擦和精确定位；即使在充满挑战的环境中，这些机器也能发挥最佳性能。

磁力轴承

磁力轴承在 CNC 加工中相对较新，不与轴或其他旋转部件接触；相反，他们使用电磁体来悬挂这些部件。这使得数控主轴能够达到高速，同时非常精确，这对于精密工作来说非常关键。它们最适合在需要高速旋转且磨损率较低的情况下使用，从而可以保持齿轮的精度。磁力轴承可以以超过五万转/分钟的速度旋转，并且摩擦很小。

陶瓷轴承

采用氮化硅材料的陶瓷轴承非常适合高速高温数控车削。它们非常耐磨和耐腐蚀，因此可以为 CNC 主轴提供长期高效的服务。它们的热膨胀系数低，即使在高温下也能精确加工零件。陶瓷轴承速度快，温度高达 1,800°F，并且具有自润滑功能。

静压轴承

使用加压流体减少表面之间的接触，从而提高高负载 CNC 应用的精度。它们在 CNC 机床需要精确定位的情况下非常有用，特别是在需要高负载的应用中。这些轴承为机加工零件提供支撑和精度，从而提高其标准。静压轴承可支撑高达 1000 吨的负载，且变化幅度为一微米。

选择适合数控机床使用的轴承

1. 负载处理

• 径向和轴向载荷：数控机床承受径向力（垂直于轴的方向的力）和轴向力（轴方向的力）。 CNC 主轴是深沟球轴承可用于主要处理径向载荷的应用之一。例如，如果系统在某些主轴设计中承受轴向载荷，则首选轴向轴承或推力轴承。

• 负载大小：对于较轻的负载，使用滚珠轴承，因为它们精确且运行平稳。另一方面，对于大型铣床或车床等高负载 CNC 应用，滚子轴承更适合处理大负载。

• 混合载荷：如果载荷适中，则深沟球轴承或角接触轴承可用于同时承受径向和轴向载荷的数控机床。当负载较高时，圆锥滚子轴承可实现应用所需的强度和可靠性。

• 重载低速：滑动轴承不受高速的限制，适用于数控机床高负载低速的应用。

2、转速

• 高速应用：高速机器（例如带有精密主轴的机器）需要深沟球轴承、角接触轴承或圆柱滚子轴承。此类轴承可以提供高速旋转，同时非常精确。

• 低速应用：对于低速数控机床，适合使用圆锥滚子轴承，因为它们可以在低速下承受很大的负载。

• 推力轴承的速度限制：推力球轴承由于其速度范围有限，不适合高速数控操作。它们比高速切削更适合数控机床的低速切削。

• 尺寸和速度的关系：一般来说，据观察，数控机床中使用的较小轴承能够以更高的速度运行。所使用的轴承应选择在不超过极限转速的情况下以所需的速度运行。

3、精度要求

• 高精度需求：例如数控机床中的精加工，需要高精度，可能需要高质量的轴承。为保证主轴的精确旋转，低跳动深沟球轴承、角接触球轴承和圆柱滚子轴承是理想的选择。

• 标准机械：在大多数具有正常公差要求的 CNC 机器中，ISO P0（0 级）的普通轴承对于大多数应用来说已经足够且足够精确。

4. 刚性考虑

• 轴承刚度：在 CNC 机床中，特别是那些具有高速主轴的机床，刚度非常关键。圆柱滚子轴承和圆锥滚子轴承因其刚性和抗变形能力而在高负载应用中受到青睐。

• 预加载稳定性：为了增强刚度并最大限度地减少 CNC 主轴的振动，可以对角接触球轴承和圆锥滚子轴承等轴承进行预加载。此过程需要在安装过程中使用轴向力，以确保支架固定良好。

5. 其他因素

• 空间限制：当数控机床的径向空间有限时，可以使用滚针轴承或滚针和保持架组件。由于尺寸小，这使得它们适合在小区域内承受高负载。

• 噪声和振动控制：如果噪声和振动控制对您的数控机床很重要，那么您应该使用低噪声深沟球轴承。它们有助于减少操作的噪音并使其更加流畅。

• 高速和精度需求：在速度和精度非常重要的 CNC 应用（如加工中心）中，建议采用精度等级更高的轴承。

概括

选择用于 CNC 加工的轴承时，必须使其特性符合您的具体要求。需要考虑的关键因素包括数控机床将处理的负载类型、运行速度和所需的精度。通过仔细评估这些因素并比较不同的轴承类型，您可以确保机器运行平稳、高效和准确。 CNCYangsen 提供专业的轴承和紧固件解决方案，满足您的 CNC 加工需求。请立即联系我们，获取即时报价并确保您的设备实现最佳性能！