性是指系統(tǒng)、機(jī)械設(shè)備或零部件在規(guī)定的工作條件下和規(guī)定的時(shí)間內(nèi)保持與完成規(guī)定功能的能力。一個(gè)系統(tǒng)、一臺設(shè)備，無論其如何，功能如何，精度如何，如果故障頻繁、程度差，不能在規(guī)定時(shí)間內(nèi)地工作，那么它的使用價(jià)值就不高，經(jīng)濟(jì)效果就不佳。從設(shè)計(jì)規(guī)劃、制造安裝、使用維護(hù)、更新改造到報(bào)廢，性始終是系統(tǒng)和設(shè)備的靈魂。性是評定系統(tǒng)和設(shè)備好壞的主要指標(biāo)之一，它體現(xiàn)了產(chǎn)品的和程度。

數(shù)控機(jī)床是現(xiàn)代制造技術(shù)的基礎(chǔ)裝備，其技術(shù)低是衡量一個(gè)工業(yè)現(xiàn)代化水平的重要標(biāo)志，而數(shù)控機(jī)床的性是機(jī)床質(zhì)量的關(guān)鍵。目前國產(chǎn)數(shù)控機(jī)床的性水平與相比明顯偏低，嚴(yán)重影響了國產(chǎn)數(shù)控機(jī)床的競爭能力，如何合理、準(zhǔn)確地評定數(shù)控機(jī)床的性，提高國產(chǎn)數(shù)控機(jī)床的性已成為當(dāng)務(wù)之急。

數(shù)控機(jī)床性的評定指標(biāo)

性只是一個(gè)定性的概念，在研究性問題時(shí)，還需要有定量的指標(biāo)。一臺設(shè)備的性不能停留在“好”或“不好”或“”或“不”這樣籠統(tǒng)的評價(jià)上，而具體確定性的數(shù)量。由于性不能用儀表測定，所以衡量性進(jìn)行研究、試驗(yàn)和分析，從而做出正確的估計(jì)和評定。

目前性已從一個(gè)模糊的定性概念發(fā)展為以概率論及數(shù)理統(tǒng)計(jì)為基礎(chǔ)的定量概念。表示產(chǎn)品總體性低的各種性數(shù)量指標(biāo)稱為性特征量。其真值是理論上的數(shù)值，實(shí)際上是未知的。根據(jù)樣本觀測值，經(jīng)的統(tǒng)計(jì)分析可特征量的真值估計(jì)值。性是每個(gè)產(chǎn)品都有的客觀屬性，是產(chǎn)品到了用戶手中隨著時(shí)間的推移，穩(wěn)定保持原有功能的能力，也就是對一個(gè)產(chǎn)品投入生產(chǎn)使用后無故障工作能力的量度。

對于機(jī)械設(shè)備，性的特征量主要有：度、失效率、故障率、平均無故障間隔時(shí)間、平均壽命、度等。任何一個(gè)特征量只能表示性的某一個(gè)特征方面，所以對不同的設(shè)備要使用不同的特征量描述。對于可維修的復(fù)雜系統(tǒng)，常用度、平均無故障間隔時(shí)間MTBF CMean Time Between Failures)等指標(biāo)來衡量。

對于數(shù)控機(jī)床來說，如何客觀、正確地評價(jià)其狀態(tài)，目前尚無一致性規(guī)定，尤其對那些使用年限較長、工作性能不穩(wěn)定的數(shù)控機(jī)床，只有了解其狀態(tài)，才能為更新、改造提供決策的依據(jù)。因此，確定評定指標(biāo)尤為重要。數(shù)控機(jī)床集機(jī)、電、光、液、氣、計(jì)算機(jī)自動控制等技術(shù)于一體，同時(shí)受諸多因素(如操作水平、使用環(huán)境、保養(yǎng)維護(hù)等的影響較大，在評估指標(biāo)確定方面，既不等于純電子產(chǎn)品，又有別于純機(jī)械產(chǎn)品，因此地制定評估指標(biāo)是重要的。筆者認(rèn)為，數(shù)控機(jī)床性的評定可用平均無故障工作時(shí)間、平均時(shí)間、固有可用度、精度保持時(shí)間4項(xiàng)指標(biāo)來評定。

軸承是主軸組件的重要組成部分，它的類型、結(jié)構(gòu)、配置、精度、安裝、調(diào)整、潤滑和冷卻都直接影響主軸組件的工作性能。主軸的回轉(zhuǎn)精度在很大程度上由軸承所決定。

1)主軸軸承的選擇和配置形式

數(shù)控機(jī)床主軸有前、后2個(gè)支承和前、中、后3個(gè)支承兩種，以前者較為多見。兩支承主軸軸承的配置形式，包括主軸軸承的選型，組合以及布置，主要根據(jù)對所涉及主軸組件在轉(zhuǎn)速、承載能力、剛度以及精度等方面的要求。

在確定兩支承主軸軸承配置形式時(shí)應(yīng)遵循以下一般原則：

①適應(yīng)剛度和承載能力的要求：主軸軸承配置形式的選擇首先應(yīng)滿足所要求的剛度和承載能力。

②適應(yīng)轉(zhuǎn)速要求：不同型號、規(guī)格和精度等級的軸承所允許的較高轉(zhuǎn)速是不同的。在相同條件下，點(diǎn)接觸的比線接觸的高；圓柱滾子比圓錐滾子高。

③適應(yīng)精度的要求：主軸組件承受軸向力的推力軸承配置形式直接影響主軸的軸向位置精度。

2)三支承主軸組件

某些機(jī)床由于結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)上的原因，導(dǎo)致主軸箱長度較長，其主軸兩個(gè)支承之間的支承跨距遠(yuǎn)大于較佳跨距，此時(shí)，應(yīng)考慮增設(shè)中間支承來提高主軸組件的剛度和抗振性。

3)主軸滾動軸承的應(yīng)用設(shè)計(jì)

①主軸滾動軸承的剛度和承載能力

滾動軸承的剛度主要取決于滾動體與滾道之間的接觸剛度。運(yùn)動軸承的剛度與軸承類型、載荷和預(yù)緊情況有關(guān)，且隨著載荷的增大呈非線性特性。

②主軸軸承的潤滑

潤滑對主軸組件的工作性能與軸承的壽命有很大的影響。潤滑不合理可能引發(fā)熱量增加，降低主軸工作精度，并加速軸承磨損。用于滾動軸承的潤滑劑可分為兩大類，即油脂潤滑劑和液體潤滑劑。

③主軸滾動軸承的密封

滾動軸承密封裝置的作用在與防止冷卻液、切屑、灰塵、雜物等進(jìn)入軸承，并使?jié)櫥瑒o泄漏地保持在軸承內(nèi)，從而充分發(fā)揮軸承的性能，軸承的使用壽命。對主軸組件密封裝置的要求是：適宜主軸的轉(zhuǎn)速、適應(yīng)工作環(huán)境、結(jié)構(gòu)緊密。主軸軸承的密封分接觸式和非接觸式。前者又可分為徑向密封圈密封盒毛氈圈密封，一般適用于低速主軸。非接觸式密封可分為間隙式密封、曲路式密封盒墊圈式密封，為密封作用，旋轉(zhuǎn)部分與固定部分的徑向間隙應(yīng)小于0.2-0.3mm，在密封處應(yīng)有回油控，以防漏油。