數(shù)控機床轉臺軸承選型

轉盤是數(shù)控機床的重要組成部分。隨著國家高端數(shù)控機床和基礎制造設備項目的啟動，機械設備行業(yè)的發(fā)展加快，特別是高速、精密、復合、智能行業(yè)的數(shù)控機床行業(yè)，相應的轉盤軸承也發(fā)展迅速。特別是高速直驅數(shù)控轉盤、高精度數(shù)控轉盤、大型重載數(shù)控轉盤、浸油數(shù)控轉盤等數(shù)控轉盤也納入了國家發(fā)展計劃。

數(shù)控轉盤作為數(shù)控機床的重要附件，更準確地說是四軸以上數(shù)控機床的關鍵功能部件之一。它可以直接用作機床的工作臺或機床的第四軸。安裝在工作臺上的兩軸轉盤甚至可以將普通的三軸加工中心提升工中心，實現(xiàn)任何形狀的空間加工。

數(shù)控轉盤直接影響甚至決定了機床的精度和整體性能。支撐軸承類型的結構和精度是決定轉盤性能的根本原因。

首先，簡要介紹數(shù)控轉盤的類型：數(shù)控轉盤從不同的安裝方式分為：立式和臥式數(shù)控轉盤和立式/臥式數(shù)控轉盤；從桌面形狀可分為矩形轉盤和圓形轉盤；從不同的自由度可分為單軸轉盤、雙軸轉盤和多軸轉盤；還有直線坐標轉盤和交換工作臺。

數(shù)控轉盤支撐的演變：無論轉盤形式如何，轉盤都需要軸向和徑向支撐。數(shù)控轉盤旋轉支撐較初來自機械轉盤旋轉支撐。在數(shù)控轉盤之前，滑動軸承基本上列出了機械轉盤支撐。如下圖7所示，轉盤徑向旋轉支撐B，轉臺的軸向支撐由A和支撐C組成。

考慮到摩擦、磨損和精度動軸承支撐，軸向支撐保持了原機械轉盤鑄鐵滑動導軌。直到20世紀80年代末，聚四氟乙烯板才在機床上得到應用和驗證，數(shù)控轉盤的軸向支撐由鑄鐵滑軌改為塑料導軌，滑動摩擦系數(shù)降低到原來的1/3，增加了數(shù)控轉盤的有效載荷。如圖8所示，徑向支撐由成對的兩個向心推力球軸承組成（B）軸承支撐為塑料導軌（A）滑動軸承和圓錐滾子軸承（C）負責轉臺軸向載荷和傾覆力矩的組成。

到2001年左右，隨著新技術和新技術的不斷應用，機床的加工能力和工藝方法得到了提高。數(shù)控轉盤逐漸承逐漸應用于數(shù)控轉盤，支撐結構開始向全滾動模式轉變。如下圖9所示，端滾子軸承A、一對向心推力球軸承B、圓錐滾子軸承C，共同完成數(shù)控轉臺主軸臺面的支撐。

2003年左右，現(xiàn)在用于數(shù)控轉臺YRT煙臺環(huán)球機床附件集團首次用于數(shù)控轉盤，支撐結構如圖10所示。復合軸承的滾動體分為三部分：A部分、B部分、C部分，A、C兩部分共同完成轉臺的軸向支撐，B部分為轉盤提供徑向支撐。

在較小的轉盤中，還有雙列圓錐滾子軸承的支撐結構，如圖11所示。A、C提供兩個圓錐滾子軸承。近年來，直徑為5m在這種情況下，上述支撐類型不再適用于100噸以上的大型數(shù)控轉盤。合理的承載結構是靜壓軸承與精密圓柱滾子軸承的結合。

綜上所述，數(shù)控轉盤廣泛應用于各種數(shù)控銑床、數(shù)控鏜床、數(shù)控立車、加工中心、數(shù)控鏜銑床等機床。除了要求旋轉工作臺承受工件的重量外，還需要保證其在承載下的旋轉精度。轉盤軸承作為轉盤的核心部件，不僅要有較高的承載能力，還要有較高的旋轉精度、抗傾覆能力和較高的速度能力。