エムティ精工株式会社
企業広報部
日本 NMT 7013 CD/HCP4AQBCC 精密アンギュラ玉軸受 15° 接触角 無シール ハイブリッドセラミック P4A 超高速単体 工作機主軸軸受
1 製品型式・記号解説
型式:7013 CD/HCP4AQBCC
記号定義
7013:70 シリーズ軽量型精密アンギュラ玉軸受基本外形寸法
CD:15° 超低接触角、超高速用途向け、軸方向許容荷重は低い、限界回転数性能が最上位
HC:ハイブリッドセラミック、窒化ケイ素 Si₃N₄転動体、絶縁により電食防止、低密度で高速遠心力低減
P4A:超精密等級、回転振れ・寸法グルーピング公差を厳格管理
QBCC:旋削加工中実黄銅保持器(内輪ガイド)、超高速安定性に優れ、保持器発熱抑制
出荷形態:単体独立軸受、工場組合せマーク無し、スペーサ別途、現場 DB/DF/DT 組合せ対応
型式比較参考:
15° ハイブリッドセラミック黄銅保持器単体:7013 CD/HCP4AQBCC
20° ハイブリッドセラミック工場 DT 組合せセット:7013 ACE/HCP4ADT
20° 全鋼強化大径ボール単体:7013 ACEGB/P4A
25° ハイブリッドセラミック単体:7013 ACDGC/HCP4AL
主要基礎寸法
内径 d:65 mm
外径 D:100 mm
幅 B:18 mm
接触角:15°
構造:単列無シール単体軸受
転動体:高純度窒化ケイ素 Si₃N₄セラミックボール
輪素材:高炭素クロム軸受鋼、軌道超精密鏡面研削
保持器:QBCC 旋削黄銅保持器(内輪案内)
初期潤滑剤:無し
表面処理:輪鏡面研磨、セラミックボール超高精度研磨、追加コーティングなし
出荷形態:単体個別梱包、スペーサ別途手配
備考:定格荷重、限界 DN 値の公式データはメーカーへ請求可能
製品全仕様
接触形式:2 点接触
軸受列数:単列
組合せ属性:単体部品、工場組合せマークなし、現場端面高さ選別後 DB/DF/DT 自由組合せ
精度等級:P4A 超精密級
素材:内外輪高炭素クロム軸受鋼+窒化ケイ素セラミック転動体(ハイブリッドセラミック軸受)
シール構造:無シール開放型
備考:CD 15° 超低接触角は超高速軽負荷用途に定位。20°ACE、25°ACD シリーズと比較し高速摩擦抵抗が最小、限界 DN 上限が最も高い反面、軸方向許容荷重が最弱で重切削工况に不適合。HC 窒化ケイ素セラミックボールによりビルトイン電主軸の軸電流による軌道電食を解消。QBCC 中実黄銅保持器は剛性が高く超高速時の振動が小さく、プレス保持器より長時間超高回転運転に適する。開放構造はオイルエア強制潤滑専用、長期グリス密封運転禁止。単体出荷のため多連支持組立前に端面高さ選別を実施、工場事前組合せセットの代替不可。
2 製品構造・運転特長
日本 NMT 7013 CD/HCP4AQBCC は 7013 標準取付寸法を維持し、CD 15° 超低接触角、HC 窒化ケイ素セラミック転動体+QBCC 精密黄銅保持器構造を採用。内外輪は高炭素クロム軸受鋼素材、安定化熱処理・多段時効・超精密鏡面軌道研削を実施。セラミックボールは厳格な寸法選別と超高平滑研磨を実施。黄銅保持器は精密旋削加工、ガイド隙間最適化により超高速下の保持器揺れと摩擦昇温を抑制。
20°・25° 接触角製品と比較し、15°CD 仕様は接触角による軸方向分力を低減、転動体スピントルクを低下。セラミックボールは鋼球より質量が小さく遠心荷重を大幅低減、限界回転域を拡大。中実黄銅保持器は熱伝導性に優れ連続高速運転の放熱を支援。欠点として接触角が小さいため大きな軸方向荷重が作用すると接触楕円歪みが発生し、軽切削・精加エ専用となる。単体供給により前後支持構造のレイアウト設計自由度が確保される。
3 核心性能メリット
1. CD 15° 超高速最適化接触角:高速摩擦損失が最小、限界 DN が ACE20°、ACD25° シリーズを上回り、長時間超高回転連続運転に適合。
2. HC 窒化ケイ素ハイブリッドセラミック転動体:絶縁特性を持ちビルトイン電主軸の電食を遮断;低密度により高速遠心荷重低減、昇温を抑制。
3. QBCC 旋削黄銅保持器(内輪案内):構造剛性が高く振動低減、熱伝導良好、プレス保持器より長時間超高速安定運転に優位。
4. P4A 超精密等級:回転振れを厳格管理、超高回転域における主軸回転精度を長期維持。
5. 無シール開放構造:シール抵抗による追加発熱をなくし、オイルエア強制循環潤滑システムと完全適合。
6. 単体独立供給:スペーサ同梱無し、装置メーカーは DB/DF/DT 任意レイアウト選定、予圧スペーサ寸法を独自設計可能。
5 組立仕様・使用基準
5.1 組立環境・操作規範
P4A ハイブリッドセラミック精密軸受は恒温防塵クリーンルームで組立必須。軸、ハウジング嵌合面のバリ・金属異物を完全除去。制御熱嵌め工法を採用し加熱温度規制、直火加熱禁止。軸受輪を乱打禁止、セラミックボールは脆性が高く衝撃で内部亀裂を発生しやすい。
複数軸受による多連支持構成の場合、現場端面高さ選別整合を必ず実施。無選別無作為組立は荷重不均一、振動増大、局部過熱破損を引き起こします。
5.2 組合せと予圧説明
出荷状態:独立単体軸受、組合せマーク無し、スペーサ別途。
取付レイアウト:DB 背中合わせ、DF 向かい合わせ、DT 直列選択可。
推奨予圧:超高回転精加エは軽予圧を優先;限界回転域で中予圧・重予圧運転禁止。
選定目安:
①重切削・軸方向荷重大 →ACD 25° 接触角シリーズ
②回転数と中切削負荷を両立 →ACE 20° 接触角シリーズ
③限界回転数優先、軽切削、ビルトイン電主軸 →7013 CD/HCP4AQBCC(15° ハイブリッドセラミック黄銅保持器)
5.3 潤滑マッチング方案
事前充填潤滑剤無し。長時間連続超高速運転はオイルエア強制循環潤滑を義務付け。超高回転域でのグリス潤滑は推奨せず、極短時間試運転のみ専用高速主軸合成グリスを一時使用可。潤滑配管に高精度フィルタを設置し油清浄度維持、硬質異物はセラミックボール・軌道を傷つける。異種潤滑剤混合禁止。
5.4 回転数パラメータ備考
15°CD 接触角+ハイブリッドセラミックボールの組合せは同シリーズ内で最良の限界 DN 性能を実現。ただし軸方向許容荷重が弱く、大きな軸方向衝撃負荷が作用すると軸受疲労が加速する。連続全速運転時は冷却システムを充実させ、回転数安全余裕を確保し過負荷を回避。
6 日常メンテナンス・トラブル診断
組立完了後多段階低速慣らし運転を実施、昇温・振動安定後に段階的に定格回転数へ上昇。開放型軸受に防塵部品がないため、軸受ハウジングに確実な防塵シールを設置。
清浄な潤滑剤を継続供給し、油切れによるドライ摩擦損傷を防止。定常異音、異常昇温、振動急増発生時は順次確認:潤滑システム清浄度、予圧設定(過大予圧厳禁)、組立同軸精度、軸受組合せ精度、外部軸方向衝撃負荷。連続的に運転温度監視を行い、電食・接触疲労の初期兆候を早期検知する。