“机床主轴轴承系列”高端化研发

• 研发课题：
  “机床主轴轴承系列”高端化研发
• 合作单位：
   自主研发
• 研发成效：
  “高端机床主轴轴承”替代进口实现国产化
• 科研攻关：
  一、高精度：用于精密机床主轴上的轴承精度应为P5及以上级别，而对于数控机床等高速、高精密机床的主轴支承，则需研发P4及以上级超精密轴承。二、长寿命：机床主轴轴承的使用寿命通常不是按疲劳寿命而是按精度寿命(或磨损寿命)来评定，这是由于主轴轴承滚动体与滚道的接触应力一般都低于其疲劳极限，而且润滑、密封等运转条件都比较良好，即认为是处于“理想状态”的轴承。因此，在主轴轴承设计时，首要是以刚度为目标函数。

在“机床主轴轴承系列”高端化研发的过程中，重点突破了高精度和长寿命两大技术难题。首先，河北省轴承产业技术研究院的研发团队成功设计并制造了能够满足精密机床主轴要求的P5级及以上精度的轴承，以及适用于数控机床等高速、高精密机床主轴的P4级甚至更高精度的超精密轴承。这些轴承能够在高负载和高速旋转的工况下保持高精度，满足现代机床对加工精度的严格要求。

其次，针对机床主轴轴承的使用寿命问题，研发团队在设计时将轴承刚度作为关键目标函数，优化了轴承的结构和材料。通过改进轴承的设计和制造工艺，提高了轴承的耐磨性和抗疲劳性能，从而显著提升了轴承的精度寿命和使用寿命。这样不仅延长了机床的使用周期，还减少了维护成本，提高了机床的工作效率和可靠性。

通过这些技术创新，研发的“高端机床主轴轴承”已经能够替代进口产品，实现了国产化，对于提升国内机床制造业的核心竞争力具有重要意义。