高速機(jī)床是實(shí)現(xiàn)高速切削的前提條件，機(jī)床的高速化是目前機(jī)床的發(fā)展趨勢(shì)。高速機(jī)床與虛擬軸機(jī)床均為機(jī)床突破性的重大變革。無(wú)論是普通數(shù)控機(jī)床還是虛擬軸機(jī)床，實(shí)現(xiàn)高速化的關(guān)鍵部件仍是主軸單元。主軸高速化常用dn值(dn值是指主軸軸承的平均直徑(mm)與主軸的極限轉(zhuǎn)速(r/min)的乘積)來(lái)衡量，高速主軸常是指dn值在1.0×106以上的主軸。隨著軸承技術(shù)、潤(rùn)滑技術(shù)的發(fā)展，主軸的轉(zhuǎn)速在逐年提高。
資料顯示在上世紀(jì)80年代，主軸軸承在脂潤(rùn)滑條件下的dn值最多只能達(dá)到0.5×106，但當(dāng)油霧潤(rùn)滑裝置開發(fā)出來(lái)以后，dn值迅速提高到1.0×106，采用角接觸陶瓷球軸承后，主軸軸承的dn值進(jìn)一步提高到2.0×106。到90年代，采用新的潤(rùn)滑方式——油氣潤(rùn)滑，使主軸的dn值達(dá)到3.0×106。對(duì)于轉(zhuǎn)速在10000 r/min以上的主軸單元，通過(guò)皮帶或者聯(lián)軸器來(lái)驅(qū)動(dòng)已不再合適，較合理的方式是采用內(nèi)裝電機(jī)直接驅(qū)動(dòng)，即將電機(jī)的轉(zhuǎn)子直接安裝在主軸上，定子安裝在主軸套筒里，做成所謂電主軸的形式。該電主軸具有結(jié)構(gòu)緊湊、易于平衡、傳動(dòng)效率高等優(yōu)點(diǎn)，是高速主軸理想的結(jié)構(gòu)。電主軸的性能除了受軸承及其潤(rùn)滑技術(shù)影響較大以外，還受許多因素的影響，其中包括軸承預(yù)緊力的控制、內(nèi)裝電機(jī)的發(fā)熱與冷卻、主軸的動(dòng)平衡、軸上零件的連接等。
油氣潤(rùn)滑是將少量的潤(rùn)滑油不經(jīng)霧化而直接由壓縮空氣定時(shí)、定量地沿著專用的油氣管道壁均勻地被帶到軸承的潤(rùn)滑區(qū)。潤(rùn)滑油起潤(rùn)滑的作用，而壓縮空氣起推動(dòng)潤(rùn)滑油運(yùn)動(dòng)及冷卻軸承的作用。油氣始終處于分離狀態(tài)，對(duì)環(huán)境卻沒有污染。實(shí)施油氣潤(rùn)滑時(shí)，一般要求每個(gè)軸承都有單獨(dú)的油氣噴嘴，對(duì)軸承噴射處的位置有嚴(yán)格的要求，否則不易保證潤(rùn)滑效果，油氣潤(rùn)滑的效果還受壓縮空氣流量和油氣壓力的影響。一般地講，增大空氣流量可以提高冷卻效果，而提高油氣壓力，不僅可以提高冷卻效果，而且還有助于潤(rùn)滑油到達(dá)潤(rùn)滑區(qū)，因此，提高油氣壓力有助于提高軸承的轉(zhuǎn)速。
資料顯示在上世紀(jì)80年代，主軸軸承在脂潤(rùn)滑條件下的dn值最多只能達(dá)到0.5×106，但當(dāng)油霧潤(rùn)滑裝置開發(fā)出來(lái)以后，dn值迅速提高到1.0×106，采用角接觸陶瓷球軸承后，主軸軸承的dn值進(jìn)一步提高到2.0×106。到90年代，采用新的潤(rùn)滑方式——油氣潤(rùn)滑，使主軸的dn值達(dá)到3.0×106。對(duì)于轉(zhuǎn)速在10000 r/min以上的主軸單元，通過(guò)皮帶或者聯(lián)軸器來(lái)驅(qū)動(dòng)已不再合適，較合理的方式是采用內(nèi)裝電機(jī)直接驅(qū)動(dòng)，即將電機(jī)的轉(zhuǎn)子直接安裝在主軸上，定子安裝在主軸套筒里，做成所謂電主軸的形式。該電主軸具有結(jié)構(gòu)緊湊、易于平衡、傳動(dòng)效率高等優(yōu)點(diǎn)，是高速主軸理想的結(jié)構(gòu)。電主軸的性能除了受軸承及其潤(rùn)滑技術(shù)影響較大以外，還受許多因素的影響，其中包括軸承預(yù)緊力的控制、內(nèi)裝電機(jī)的發(fā)熱與冷卻、主軸的動(dòng)平衡、軸上零件的連接等。
油氣潤(rùn)滑是將少量的潤(rùn)滑油不經(jīng)霧化而直接由壓縮空氣定時(shí)、定量地沿著專用的油氣管道壁均勻地被帶到軸承的潤(rùn)滑區(qū)。潤(rùn)滑油起潤(rùn)滑的作用，而壓縮空氣起推動(dòng)潤(rùn)滑油運(yùn)動(dòng)及冷卻軸承的作用。油氣始終處于分離狀態(tài)，對(duì)環(huán)境卻沒有污染。實(shí)施油氣潤(rùn)滑時(shí)，一般要求每個(gè)軸承都有單獨(dú)的油氣噴嘴，對(duì)軸承噴射處的位置有嚴(yán)格的要求，否則不易保證潤(rùn)滑效果，油氣潤(rùn)滑的效果還受壓縮空氣流量和油氣壓力的影響。一般地講，增大空氣流量可以提高冷卻效果，而提高油氣壓力，不僅可以提高冷卻效果，而且還有助于潤(rùn)滑油到達(dá)潤(rùn)滑區(qū)，因此，提高油氣壓力有助于提高軸承的轉(zhuǎn)速。
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