Подшипники фрезерного станка служат опорами вращающихся осей или валов и должны обеспечивать достаточную точность их вращения, обладать высокой износоустойчивостью и способностью воспринимать нагрузки при передаче движений. В зависимости от рода трения, возникающего в подшипниках во время работы, их делят на две группы: скольжения и качения.
В подшипниках скольжения опорная поверхность вала или оси скользит по рабочей поверхности подшипника. Основными деталями таких подшипников являются корпус и вкладыш, на который опирается вал или ось. Корпус обычно изготавливается из чугуна, а вкладыш - из специальных подшипниковых сплавов (оловянистых и свинцовистых бронз, баббитов или специальных антифрикционных чугунов).
По конструкции подшипники скольжения бывают неразъемные (глухие), разъемные и регулируемые. Они в основном служат опорами для тихоходных валов с небольшими скоростями скольжения.
В быстроходных прецизионных фрезерных металлорежущих станках широкое применение в качестве опор шпинделей получили гидростатические подшипники скольжения, которые обеспечивают высокую точность их вращения. Такие подшипники создают устойчивую масляную пленку и обеспечивают жидкостное трение практически при любых скоростях скольжения.
На рис. 1 схематически показана конструкция гидростатической опоры шпинделя 1, вращающегося во вкладыше 2, имеющем карманы 3 и отверстия 5, через которые масло под давлением подается в карманы и вытесняется через отверстие 4 в резервуар.
Рис. 1. Гидростатическая опора шпинделя фрезерного станка
В современных фрезерных станках наибольшее применение находят подшипники качения (рис. 2). Они подразделяются на шариковые и роликовые. Шариковый подшипник состоит из наружного и внутреннего колец, шариков и разделяющего их сепаратора. Внутреннее кольцо подшипника напрессовывается на вал и вращается вместе с ним, а наружное кольцо 2 установлено плотно в отверстие корпуса. В желобах колец размещаются и перекатываются шарики 4, закрепленные в гнездах сепаратора 3.
По направлению воспринимаемой нагрузки (показано стрелками) подшипники качения подразделяются на радиальные (рис. 2, а), радиально-упорные (рис. 2, б) и упорные (рис. 2, в). Радиальные подшипники воспринимают нагрузку, действующую на них только в радиальном направлении, радиально-упорные - в радиальном и вдоль оси, а упорные - только в продольном направлении.
Выполняя фрезерование металла на станках фрезами с винтовыми зубьями правого или левого направления на подшипники шпинделя фрезерного станка наряду с радиальными силами действуют осевые силы противоположных направлений. Они увеличивают зазоры в соединениях и отрицательно влияют на качество обработки поверхности. С этой целью каждая опора шпинделя фрезерного станка устанавливается, как правило, на два подшипника: радиальный и радиально упорный. Обеспечение постоянства предварительного натяга подшипников, смонтированных попарно (дуплексирование), создается разностью высот дистанционных втулок, размещенных между наружными и внутренними кольцами.
По сравнению с подшипниками скольжения подшипники качения обладают рядом достоинств:
- меньшей потерей мощности на преодоление сил трения;
- малым нагревом;
- незначительным расходом смазочных материалов;
- более простым обслуживанием во время эксплуатации.
Рис. 2. Разновидности подшипников качения фрезерных станков
