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  随着机床主轴轴承转速要求的不断提高, 一方面在轴承内部结构设计方面进行改进, 另一方面还开发利用新型轴承材料。目前,由氮化硅陶瓷做滚动体的混合陶瓷球轴承已广泛地应用于高速机床领域。陶瓷材料与轴承钢相比, 其密度是钢的40 % ,线膨胀系数不及钢的1/ 4。因此, 轴承高速旋转时,对混合陶瓷球轴承,作用于球的离心力及旋转力矩小,球和套圈的热膨胀差引起的轴承载荷相对缓和,轴承摩擦发热少、磨损轻,高速性能得以提高。另外,由于陶瓷材料的纵向弹性模量约为轴承钢的1. 5 倍,故陶瓷球轴承的刚性比钢制轴承大。陶瓷球轴承的极限转速较同结构钢制轴承提高20 %～30 % , 若根据陶瓷材料的特性, 对陶瓷球轴承的结构进行优化,则其极限转速可以更高。

  本文就高速机床主轴轴承的高速化技术简单概述了轴承的结构型式、组配方式、预载荷、极限转速以及材料选用等方面的情况。由于篇幅所限,未能涉及轴承高速旋转时的刚性、寿命等问题。实际上,高速机床主轴轴承的刚性也是一项重要的性能指标,但计算起来非常繁琐,涉及物理量多,精确计算还需借助计算机来完成。高速机床主轴轴承的寿命通常指精度寿命,其计算也没有一个统一的、公认的方法,一般只是取疲劳寿命30 %～50 %作为轴承的精度寿命值。机床行业对高速化的需求是无止境的, 作为实现超高速的一种方法, 目前又出现了磁力轴承的主轴支承形式,但从操作和成本等方面来看,滚动轴承的优势还将继续保持下去, 而向更高转速极限挑战的研究开发工作还需不断深入。