主軸轉速

轉速(Rotationl Speed)，是硬盤內電機主軸的旋轉速度，也就是硬盤盤片在一分鐘內所能完成的最大轉數。轉速的快慢是標示硬盤檔次的重要參數之一，它是決定硬盤內部傳輸率的關鍵因素之一，在很大程度上直接影響到硬盤的速度。硬盤的轉速越快，硬盤尋找文件的速度也就越快，相對的硬盤的傳輸速度也就得到了提高。硬盤轉速以每分鐘多少轉來表示，單位表示為RPM，RPM是Revolutions Perminute的縮寫，是轉/每分鐘。RPM值越大，內部傳輸率就越快，訪問時間就越短，硬盤的整體性能也就越好。 ^[1] 

硬盤的主軸馬達帶動盤片高速旋轉，產生浮力使磁頭飄浮在盤片上方。要將所要存取資料的扇區帶到磁頭下方，轉速越快，則等待時間也就越短。因此轉速在很大程度上決定了硬盤的速度。

家用的普通硬盤的轉速一般有5400rpm、7200rpm幾種，高轉速硬盤也是台式機用户的首選；而對於筆記本用户則是4200rpm、5400rpm為主，雖然已經有公司發佈了7200rpm的筆記本硬盤，但在市場中還較為少見；服務器用户對硬盤性能要求最高，服務器中使用的SCSI硬盤轉速基本都採用10000rpm，甚至還有15000rpm的，性能要超出家用產品很多。

較高的轉速可縮短硬盤的平均尋道時間和實際讀寫時間，但隨着硬盤轉速的不斷提高也帶來了温度升高、電機主軸磨損加大、工作噪音增大等負面影響。筆記本硬盤轉速低於台式機硬盤，一定程度上是受到這個因素的影響。筆記本內部空間狹小，筆記本硬盤的尺寸（2.5寸）也被設計的比台式機硬盤（3.5寸）小，轉速提高造成的温度上升，對筆記本本身的散熱性能提出了更高的要求；噪音變大，又必須採取必要的降噪措施，這些都對筆記本硬盤製造技術提出了更多的要求。同時轉速的提高，而其它的維持不變，則意味着電機的功耗將增大，單位時間內消耗的電就越多，電池的工作時間縮短，這樣筆記本的便攜性就收到影響。所以筆記本硬盤一般都採用相對較低轉速的4200rpm硬盤。

轉速是隨着硬盤電機的提高而改變的，液態軸承馬達（Fluid dynamic bearing motors）已全面代替了傳統的滾珠軸承馬達。液態軸承馬達通常是應用於精密機械工業上，它使用的是黏膜液油軸承，以油膜代替滾珠。這樣可以避免金屬面的直接磨擦，將噪聲及温度被減至最低；同時油膜可有效吸收震動，使抗震能力得到提高；更可減少磨損，提高壽命。 ^[2] 

主軸轉速應根據允許的切削速度和工件（或刀具）直徑來選擇。其計算公式為：n=1000v/πD

v----切削速度，單位為m/min，由刀具的耐用度決定；

n---主軸轉速，單位為r/min；

D----工件直徑或刀具直徑，單位為mm。

計算的主軸轉速n最後要根據機牀説明書選取機牀有的或較接近的轉速。總之，切削用量的具體數值應根據機牀性能、相關的手冊並結合實際經驗用類比方法確定。同時，使主軸轉速、切削深度及進給速度三者能相互適應，以形成最佳切削用量。

在加工時確定主軸轉速是非常重要的一個環節，它直接關係到刀具壽命，工件加工效果等。

1、確定主軸轉速首先要從材料入手。材料的硬度越高，在加工時主軸轉速就越低。材料越粘，加工時主軸轉速越高。

2、確定主軸轉速還要從根據使用刀具的直徑。使用刀具直徑越大，主軸轉速越低。

3、確定主軸轉速還要根據使用主軸電機的情況。

4、當主軸轉速降低時，電機的輸出功率也在降低，如果輸出功率低到一定程度，就會影響加工，這樣反而對刀具壽命和工件效果更加不好，所以，在確定主軸轉速時，要注意保證主軸電機有一定的輸出功率。

總的來説，要根據材料，刀具直徑和輸出功率來確定主軸轉速。在確定主軸轉速時一定要根據自己的具體情況進行分析，來最終決定主軸的轉速，不要死用建議參數。 ^[2] 

主軸的軸向竄動過大造成的影響：

1、用百分表找正工件中心孔，建立工件座標系後，加工盤形工件環形等分孔，各孔與孔中心位置誤差過大。

2、用大端銑刀銑削平面，工件中心呈凹形；以工作台為基準，端銑工件上表面，工件呈斜面。

3、鏜孔後，孔的軸向母線與基面不垂直、工件孔距誤差過大。

4、用新立銑刀周銑工件，工件被加工面呈斜面。

5、鑽孔加工後，經檢驗呈橢圓。

6、端銑平面、兩次走刀接刀痕不平。

主軸轉速過高會造成下列問題：

1、用百分表找正工件中心孔，建立工件座標系後，加工盤形工件環形等分孔，各孔與孔中心位置誤差過大。

2、用大端銑刀銑削平面，工件中心呈凹形；以工作台為基準，端銑工件上表面，工件呈斜面。

3、鏜孔後，孔的軸向母線與基面不垂直、工件孔距誤差過大。

4、用新立銑刀周銑工件，工件被加工面呈斜面。

5、鑽孔加工後，經檢驗呈橢圓。

6、端銑平面、兩次走刀接刀痕不平。

1、首先要提高主軸的迴轉精度。主軸軸承是影響主軸迴轉精度的關鍵零件，對於精密機牀可採用精密的滾動軸承，也採用多油楔動壓軸承和靜壓軸承。同時還要提高與軸承相配合零件的精度。其次要減少主軸迴轉誤差對零件加工的影響。可以採用運動和定位分離的主軸結構，使工件在加工過程中的迴轉精度不受機牀主軸迴轉誤差的影響，使主軸迴轉誤差不反映到工件上。

2、減小機牀導軌的導向誤差（主要由導軌的製造、安裝誤差及磨損引起）：1）提高導軌的製造精度2）選用合理的導軌形狀和導軌組合形式，並在可能的條件下增加工作台與牀身導軌的配合長度3）採用液體靜壓導軌或合理的刮油潤滑方式4）保證機牀的安裝技術要求，提高機牀的集合精度。

3、數控機牀(尤其是開環系統的數控機牀)的加工精度在很大程度上取決於進給傳動鏈的精度。除了減少傳動齒輪和滾珠絲槓的加工誤差之外，另一個重要措施是採用無間隙傳動副，用同步帶傳動代替齒輪已成為一種趨勢。對於滾珠絲槓螺距的累積誤差，通常採用脈衝補償裝置進行螺距精度補償。 ^[1]