數控金切機床高速機床主軸軸承的性能(néng)，在相當程度上取決于主軸軸承及其潤滑。滾動軸承由于剛度好(hǎo)、精度可以制造得較高、承載能(néng)力強和結構相對(duì)簡單，不僅是一般切削機床主軸的首選，也受到高速切削機床的青睐。從高速性的角度看，滾動軸承中角接觸球軸承最好(hǎo)，圓柱滾子軸承次之，圓錐滾子軸承最差。

角接觸球軸承的球(即滾珠)既公轉又自轉，會(huì)産生離心力Fc和陀螺力矩Mg。随著(zhe)主軸轉速的增加，離心力Fc和陀螺力矩Mg也會(huì)急劇加大，使軸承産生很大的接觸應力，從而導緻軸承摩擦加劇、溫升增高、精度下降和壽命縮短。因此，要提高這(zhè)種(zhǒng)軸承的高速性能(néng)，就應想方設法抑制其Fc和Mg的增加。從角接觸球軸承Fc和Mg的計算公式得知，減少球材料的密度、球的直徑和球的接觸角都(dōu)有利于減少Fc和Mg，所以現在高速主軸多使用接觸角爲15°或20°的小球徑軸承。可是，球徑不能(néng)減小過(guò)多，基本上隻能(néng)是标準系列球徑的70%，以免削弱軸承的剛度，更關鍵的還(hái)是要在球的材料上尋求改進(jìn)。與GCr15軸承鋼相比，氮化矽(Si3N4)陶瓷密度僅爲它的41%，用氮化矽制作的球要輕得多，自然在高速回轉時所産生的離心力和陀螺力矩也要小得多。與此同時，氮化矽陶瓷的彈性模量和硬度是軸承鋼的1.5倍和2.3倍，而熱膨脹系數僅爲軸承鋼的25%，這(zhè)既可提高軸承的剛度和壽命，又使軸承的配合間隙在不同溫升條件下變化小，工作可靠，加之陶瓷耐高溫且不與金屬發(fā)生粘咬，顯然用氮化矽陶瓷制作球體更适合進(jìn)行高速回轉。實踐表明，陶瓷球角接觸球軸承與相應的鋼球軸承相比速度能(néng)提高25%~35%，不過(guò)價格也要高一些。

國(guó)外將(jiāng)内外圈爲鋼、滾動體爲陶瓷的軸承統稱爲混合軸承。目前混合軸承又有新發(fā)展：一是陶瓷材料已用于制作圓柱滾子軸承的滾子，市場上出現了陶瓷圓柱混合軸承；二是用不鏽鋼(比如FAG公司用氮化不鏽鋼Crodinur30)代替軸承鋼制作軸承的内外圈特别是内圈，由于不鏽鋼的熱膨脹系數比軸承鋼小20%，自然在高速回轉時，因内圈熱膨脹所造成(chéng)的接觸應力增大趨勢會(huì)受到抑制。

衆所周知，dmh值是表達滾動軸承高速性能(néng)的速度因子(dm是滾動軸承内、外圈的平均直徑，單位mm；h是軸承的轉速，單位r/min)。角接觸球軸承的高速性能(néng)不僅與球的接觸角、直徑和材料相關，而且與軸承的潤滑方式關系密切。目前滾動軸承有脂潤滑、油霧潤滑和油氣潤滑三種(zhǒng)方式，其中油霧潤滑雖然效果不錯，但污染環境和危害工人健康，國(guó)外已很少采用。

高速機床主軸軸承的配置形式有多種(zhǒng)，但比較典型的是前、後(hòu)軸承呈“O”型布局的兩(liǎng)對(duì)角接觸球軸承。由于後(hòu)軸承也是角接觸球軸承，一般要設置滾珠套以便讓後(hòu)軸承能(néng)沿殼體軸向(xiàng)移動，使得主軸受熱後(hòu)可自由向(xiàng)後(hòu)方膨脹。一般說來，角接觸球軸承需要在軸向(xiàng)有預加負荷才能(néng)正常工作，預加負荷愈大，軸承的剛度愈高但溫升也愈大。比較簡單的辦法是，根據機床主軸軸承的轉速範圍和所要承受的負載，選定一個最佳的固定預加負荷值；更好(hǎo)的辦法則是預加負荷能(néng)随主軸轉速改變而調整，在高轉速時減小預加負荷，在低轉速時增加預加負荷。

補充：戰略性新興産業的競争，核心是關鍵技術的競争。中國(guó)機床聯盟負責人表示，目前，我國(guó)戰略性新興産業發(fā)展面(miàn)臨的突出問題就是關鍵核心技術掌握得很少，産品進(jìn)入市場面(miàn)臨諸多障礙，而要加快培育和發(fā)展戰略性新興産業，必須把科技創新作爲中心環節。 機床行業龐大的需求也是加速技術創新的催化劑。随著(zhe)國(guó)家裝備制造業振興帶來前所未有的産業升級，對(duì)高檔數控機床的要求已經(jīng)相當迫切。尤其是航空航天、國(guó)防軍工、核電、風電、汽車、高速城際軌道(dào)交通等裝備領域的特殊材料、超薄和異形曲面(miàn)零件都(dōu)提出了高速、高精、多軸複合加工的要求，市場對(duì)高檔數控機床的需求逐年提高。