数控机床转台轴承剖析

 
随着国家的发展，转台是数控机床的重要组成部分“高档数控机床及基础制造设备”随着项目的启动，机械设备行业的发展加是“高速、精密、复合、智能化”数控机床行业发展迅速，相应的转盘轴承也在快速发展。
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<p style="overflow-y: auto; max-width: 100%; line-height: 30px; margin: 0px !important; padding: 0px !important;”> 

<p style="overflow-y: auto; max-width: 100%; line-height: 30px; margin: 0px !important; padding: 0px !important;”>特别是高速直接驱动数控转台、高精度数控转台、大型重负荷数控转台、浸入式数控转台等数控转台也包括在国家发展计划中。

<p style="overflow-y: auto; max-width: 100%; line-height: 30px; margin: 0px !important; padding: 0px !important;”> 

<p style="overflow-y: auto; max-width: 100%; line-height: 30px; margin: 0px !important; padding: 0px !important;”> 

<p style="overflow-y: auto; max-width: 100%; line-height: 30px; margin: 0px !important; padding: 0px !important;”>数控转台作为数控机床的重要附件，更准确地说数控机床的关键功能部件之一，可以直接用作机床工作台，也可以安装在机床工作台作为机床的第四轴，安装在工作台上的两轴转台甚至可以将普通的三轴加工中心升级为五面体加工中心，实现任何形状的空间加工。

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<p style="overflow-y: auto; max-width: 100%; line-height: 30px; margin: 0px !important; padding: 0px !important;”> 

<p style="overflow-y: auto; max-width: 100%; line-height: 30px; margin: 0px !important; padding: 0px !important;”>数控转台直接影响甚至决定了机床的精度和整体性能。

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<p style="overflow-y: auto; max-width: 100%; line-height: 30px; margin: 0px !important; padding: 0px !important;”> 

<p style="overflow-y: auto; max-width: 100%; line-height: 30px; margin: 0px !important; padding: 0px !important;”>而转台性能的基础在于其支撑轴承类型的结构和精度。

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<p style="overflow-y: auto; max-width: 100%; line-height: 30px; margin: 0px !important; padding: 0px !important;”>首先，简要介绍数控转台的类型：数控转台从不同的安装方式可分为：立卧数控转台和立卧数控转台；从台面形状可分为矩形转台和圆形转台；根据自由度可分为单轴转台、双轴转台和多轴转台；还有直线坐标转台和交换工作台。

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<p style="overflow-y: auto; max-width: 100%; line-height: 30px; margin: 0px !important; padding: 0px !important;”>数控转台支撑的演变：无论以何种形式的转台，其旋转台都需要轴向和径向支撑。

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<p style="overflow-y: auto; max-width: 100%; line-height: 30px; margin: 0px !important; padding: 0px !important;”> 

<p style="overflow-y: auto; max-width: 100%; line-height: 30px; margin: 0px !important; padding: 0px !important;”>数控转台旋转支撑最初来自机械转台的旋转支撑。

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<p style="overflow-y: auto; max-width: 100%; line-height: 30px; margin: 0px !important; padding: 0px !important;”> 

<p style="overflow-y: auto; max-width: 100%; line-height: 30px; margin: 0px !important; padding: 0px !important;”>在数控转台之前，机械旋转工作台的支撑基本上是滑动轴承。

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<p style="overflow-y: auto; max-width: 100%; line-height: 30px; margin: 0px !important; padding: 0px !important;”> 

<p style="overflow-y: auto; max-width: 100%; line-height: 30px; margin: 0px !important; padding: 0px !important;”>如下图7所示，转台的径向旋转支撑B，转台的轴向支撑由a和a组成C组成。

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<p style="overflow-y: auto; max-width: 100%; line-height: 30px; margin: 0px !important; padding: 0px !important;”> 

<p style="overflow-y: auto; max-width: 100%; line-height: 30px; margin: 0px !important; padding: 0px !important;”>考虑到摩擦、磨损和精度保持，转台的径向滑动支撑已改为滚动轴承支撑，轴向支撑保持原机械转台的铸铁滑动导轨。

<p style="overflow-y: auto; max-width: 100%; line-height: 30px; margin: 0px !important; padding: 0px !important;”> 

<p style="overflow-y: auto; max-width: 100%; line-height: 30px; margin: 0px !important; padding: 0px !important;”> 

<p style="overflow-y: auto; max-width: 100%; line-height: 30px; margin: 0px !important; padding: 0px !important;”>直到20世纪80年代末，在机床上应用并验证了聚四氟乙烯板，数控转台的轴向支撑才由铸铁滑动导轨改为铁塑导轨，滑动摩擦系数降低到原来的1/3，提高了数控转台的有效载荷。

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<p style="overflow-y: auto; max-width: 100%; line-height: 30px; margin: 0px !important; padding: 0px !important;”> 

<p style="overflow-y: auto; max-width: 100%; line-height: 30px; margin: 0px !important; padding: 0px !important;”>结构如图8所示，径向支撑由两个向心推力球轴承组成（B）预紧后提供，负责转台的径向负荷；轴承支撑为贴塑导轨；（A）滑动轴承和圆锥滚子轴承（C）负责转台的轴向载荷和倾覆扭矩。

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<p style="overflow-y: auto; max-width: 100%; line-height: 30px; margin: 0px !important; padding: 0px !important;”> 

<p style="overflow-y: auto; max-width: 100%; line-height: 30px; margin: 0px !important; padding: 0px !important;”>到2001年左右，随着新技术和新工艺的不断应用，机床加工能力提高，工艺方法更加完善。

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<p style="overflow-y: auto; max-width: 100%; line-height: 30px; margin: 0px !important; padding: 0px !important;”> 

<p style="overflow-y: auto; max-width: 100%; line-height: 30px; margin: 0px !important; padding: 0px !important;”>大型端面滚子轴承逐渐应用于数控转盘，支撑结构开始转变为全滚动模式。

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<p style="overflow-y: auto; max-width: 100%; line-height: 30px; margin: 0px !important; padding: 0px !important;”> 

<p style="overflow-y: auto; max-width: 100%; line-height: 30px; margin: 0px !important; padding: 0px !important;”>如下图9所示，端面滚子轴承A，一对向心推力球轴承B，圆锥滚子轴承C，数控转台主轴台面支撑共同完成。

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<p style="overflow-y: auto; max-width: 100%; line-height: 30px; margin: 0px !important; padding: 0px !important;”> 

<p style="overflow-y: auto; max-width: 100%; line-height: 30px; margin: 0px !important; padding: 0px !important;”>2003年左右，目前用于数控转台YRT数控转台首次应用于国内烟台环球机床附件集团，其支撑结构如图10所示。

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<p style="overflow-y: auto; max-width: 100%; line-height: 30px; margin: 0px !important; padding: 0px !important;”> 

<p style="overflow-y: auto; max-width: 100%; line-height: 30px; margin: 0px !important; padding: 0px !important;”>复合轴承的滚动体分为三个部分：A部分，B部分，C部分，A，C转台的轴向支撑由两部分共同完成，B部分提供转台径向支撑。

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<p style="overflow-y: auto; max-width: 100%; line-height: 30px; margin: 0px !important; padding: 0px !important;”>在较小的规格转台中，还有一双列圆锥滚子轴承支撑的结构，如图11所示。

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<p style="overflow-y: auto; max-width: 100%; line-height: 30px; margin: 0px !important; padding: 0px !important;”>负载由图1所示。

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<p style="overflow-y: auto; max-width: 100%; line-height: 30px; margin: 0px !important; padding: 0px !important;”>负载由图1所示。

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<p style="overflow-y: auto; max-width: 100%; line-height: 30px; margin: 0px !important; padding: 0px !important;”>A，C提供两个圆锥滚子轴承。

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<p style="overflow-y: auto; max-width: 100%; line-height: 30px; margin: 0px !important; padding: 0px !important;”>近年来，出现了直径5的情况m以上，需要承载100吨以上的大规格数控转台，上述支撑类型不适用。

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<p style="overflow-y: auto; max-width: 100%; line-height: 30px; margin: 0px !important; padding: 0px !important;”>合理的轴承结构是静压轴承和精密圆柱滚子轴承的组合。

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<p style="overflow-y: auto; max-width: 100%; line-height: 30px; margin: 0px !important; padding: 0px !important;”>综上所述，数控转台广泛应用于各种数控铣床、数控镗床、数控立车、加工中心、数控镗铣床等机床。

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<p style="overflow-y: auto; max-width: 100%; line-height: 30px; margin: 0px !important; padding: 0px !important;”>除了要求旋转工作台能够很好地承受工件的重量外，还需要确保其在轴承下的旋转精度。

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<p style="overflow-y: auto; max-width: 100%; line-height: 30px; margin: 0px !important; padding: 0px !important;”>转台轴承作为转台的核心部件，不仅具有较高的承载能力，而且具有较高的旋转精度、较高的抗倾覆能力和较高的转速能力。

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