機床目前正在向幾個(gè)大的方向轉變，首先是5軸加工機和復合加工機應用的增多。5軸加工機和復合加工機在1990年后半期左右開(kāi)始在市場(chǎng)上出現，現在已經(jīng)在市場(chǎng)上廣泛普及了，特點(diǎn)是除了切削加工，還附加了研磨加工、檢測以及工件搬運機器人等功能。另外，現在還有進(jìn)一步增加控制軸數量的動(dòng)向，一種更加復合化的傾向。其次是機床變得更加容易操作。比如在機床中設置自動(dòng)修正加工中的機械熱變位的功能；檢查磨具和工件互相干涉的功能；監視運行中的主軸狀態(tài)的功能（涉及溫度、振動(dòng)、變位等）；以及設備的智能化。這些改變都將使機床變得更加容易操作。然后就是機床向高精度、微細加工的發(fā)展。這提高了DD電機或直線(xiàn)型電機等構成要素的性能后，使副精密級的位置決定精度成為了可能。另外就是機床變得更加節省空間。目前，對于大批量生產(chǎn)線(xiàn)的緊湊機的高機能化的要求也很顯著(zhù)。為了更加抑制設備的寬度，提高其維護性，設備寬度1000mm的5軸加工機現已問(wèn)世。最后一點(diǎn)就是機床正在向減少環(huán)境負荷的方向發(fā)展。油氣潤滑的空氣流量減少和從油氣潤滑到脂潤滑的切換等，市場(chǎng)上出現了很多意識到環(huán)境問(wèn)題而設計的機床。

　　主軸用軸承的技術(shù)動(dòng)向

　　1.高速性和高剛性的并存

　　在機床向復合化發(fā)展的背景下，這種多品種少批量生產(chǎn)、變品種變批量生產(chǎn)以及工程總和的傾向變得更高。把在多個(gè)機械上加工多個(gè)工件總合成在一臺機床上，或把粗加工、精加工等多個(gè)工程總合成少數工程，來(lái)對提高生產(chǎn)性能和節省空間做貢獻。因此，對于機床主軸，有了從低速旋轉重切削開(kāi)始向高速旋轉輕切削的廣范圍加工發(fā)展的需要，作為軸承，要求高速和高剛性的并存。對于高速，軸承單個(gè)的dmn值（軸承的P.C.D.×旋轉速度），實(shí)現了角接觸球軸承為400~500萬(wàn)，圓柱滾子軸承為200~300萬(wàn)，適應了機床的要求。但是，重視高速的話(huà)，對于剛性就會(huì )不利。為此主軸的設計，不得不同時(shí)重視高速性和高剛性的情況很多。從這里也能看出，維持高速性，并在重切削側具有必要的剛性是今后軸承開(kāi)發(fā)的一個(gè)課題。

　　2.新潤滑方式

　　潤滑大致分為油潤滑和脂潤滑。一般重視高速加工的場(chǎng)合采用油潤滑，低速旋轉且重視成本、使用性以及減少環(huán)境負荷的場(chǎng)合采用脂潤滑。但是隨著(zhù)機床的進(jìn)步，希望有一種能同時(shí)滿(mǎn)足兩種加工場(chǎng)合的潤滑方式。

　　作為軸承廠(chǎng)商，對油潤滑進(jìn)行改良，維持高速加工的同時(shí)又能節省能源和提高環(huán)保性能，或者改善脂潤滑的技術(shù)的開(kāi)發(fā)正在進(jìn)行中。也就是說(shuō)，潤滑技術(shù)是對軸承性能有很大影響的要素，今后需要展開(kāi)的課題還有很多。

　　3.軸承的設計

　　機床主軸用軸承，根據高速、高剛性、減少環(huán)境負荷等各種要求性能，JTEKT公司目前提供R、C、D、F四種型號的高性能角接觸球軸承系列（圖）。R型球徑小球數多，為重視剛性的設計；C型球徑大，使用陶瓷球，為重視壽命的設計；D型為在油的供給方法上下功夫重視高速性的設計；F型為考慮離心力，比D型更能適應高速的設計。用戶(hù)可以根據使用需要選擇最合適的型號，各軸承的主尺寸都是按照ISO標準，軸或外殼的最低限度的設計變更可替換過(guò)去的產(chǎn)品，也能對應提高已有設備的性能。

　　高性能軸承的性能相比較原來(lái)的高速型軸承（ACH系列），R型軸承的高速界限提高到了原來(lái)軸承的約1.3倍，溫度上升減少了20%~30%。滾動(dòng)體采用陶瓷材料的R型軸承，C型軸承同樣，和原來(lái)軸承相比也有同樣的傾向，使根據使用時(shí)的旋轉速度重視剛性的R型設計和重視負荷能力的C型設計的選擇成為了可能。根據高性能軸承高速性能的提高和減少溫度上升的效果，高速旋轉主軸的采用剛性?xún)?yōu)秀的定位預緊也成為了可能。

　　在脂潤滑條件下，滾動(dòng)體使用陶瓷的R型軸承和油氣潤滑條件下和原來(lái)軸承的升溫特性的比較試驗結果是，高性能軸承在原來(lái)軸承需要油氣潤滑的領(lǐng)域確認可以使用脂潤滑，有防止油的飛散導致的環(huán)境負荷下降，潤滑裝置廢棄導致的成本降低等的效果。關(guān)于R型號，封入適量潤滑脂的付密封圈型也已漸漸提升標準。

　　這些R、C型的軸承和原來(lái)軸承同樣有能使用脂潤滑或油氣潤滑這兩種潤滑方法的標準型，但是能使用在更加高速旋轉的有油氣潤滑專(zhuān)用型D、F兩種，這是采用了考慮這些軸承高速旋轉時(shí)發(fā)生的風(fēng)障的影響而開(kāi)發(fā)的軸承形狀。

　　D型軸承和R型軸承（球的材質(zhì)=陶瓷）的比較結果是，已確認D型軸承有R型軸承約1.1倍的高速性能，并將溫度下降了5%~10%。由于D型軸承的軸承內圈側面的槽開(kāi)始至軌道部的油氣潤滑為直接供給的構造，不易受風(fēng)障的影響，和原來(lái)的油氣潤滑相比能夠使空氣的流量減少20%。而且，減少球產(chǎn)生的風(fēng)聲也成為了可能，通過(guò)這些好的特征對于省能源或低噪聲有較大的貢獻。F型軸承為在原來(lái)軸承的側面裝上注油區，從外圈設置的注油嘴開(kāi)始向保持架引導面供給油氣的超高速旋轉用軸承。滑動(dòng)接觸的保持架引導面在急加減速或超高速旋轉時(shí)保持架的運作有可能不太穩定。但是，可通過(guò)從外圈噴嘴供給油氣使保持架運作穩定。

　　和現行高性能圓柱滾子軸承相比較，確認提高了約1.5倍的高速性能并減少了約15%的溫度上升。圓柱滾子軸承的高速化帶來(lái)的優(yōu)點(diǎn)使主軸構造能夠簡(jiǎn)單化。通常，主軸后側的支持構造需要能夠根據溫度變化來(lái)吸收軸的伸縮。圓柱滾子軸承雖適合這個(gè)作用，但是由于至今為止圓柱滾子軸承的高速性能不是很完全，在高速主軸后側支持上一般還是采用“角接觸球軸承+副外殼”的構造。但是這次開(kāi)發(fā)的新高性能圓柱滾子軸承由于也可以對應高速主軸，所以能夠使軸承周?chē)�的構造大幅�?jiǎn)單化。

　　現行的高性能圓柱滾子軸承，在高速旋轉時(shí)，會(huì )發(fā)生保持架的破損，使其高速性能有界限，但是只要改善這個(gè)缺點(diǎn)能使高速性能更加提高。首先，關(guān)于保持架的材料，和原來(lái)的聚酰胺樹(shù)脂相比采用了適合高速旋轉的輕量，高強度樹(shù)脂提高了強度。再者高速旋轉時(shí)成為類(lèi)似頸部的構造在保持架和滾子的接觸部，使保持架兜孔內的滾子接觸形狀最合適化，實(shí)現了減少摩擦和低溫度上升。另外，套圈材料和原來(lái)產(chǎn)品同樣，采用容易入手的軸承鋼，通過(guò)適合高速旋轉的內部設計提高了高速性能。

　　4.高可靠性

　　為了提高機床的可靠性，必須提高軸承的可靠性。為此根據檢測到的軸承溫度或振動(dòng)，來(lái)確立軸承的壽命，因此預測技術(shù)是不可缺少的。再者，若能檢測到軸承上承受的負荷的話(huà)，能根據加工狀態(tài)自我控制出最合適的預緊和潤滑，這樣的結果，使同時(shí)具有高速性能和高剛性寬度很大的加工領(lǐng)域的對應成為了可能。基于此，JTEKT公司開(kāi)發(fā)了根據轉速對軸承付加最合適預緊的獨自機構，這個(gè)機構能從低速至高速都有充足的剛性，和高輸出內裝式電動(dòng)機組合能夠使高負荷的加工更加高效率地進(jìn)行。原來(lái)的定位預緊方式，隨著(zhù)轉速的增加主軸剛性會(huì )增加，但是使用本機構的場(chǎng)合，特別是高扭矩發(fā)生時(shí)低速旋轉領(lǐng)域的主軸剛性會(huì )飛躍性地增加，是適合高負荷加工的預緊方式。