機床主軸各部件知識深度匯總

kasitemotor · 發表于 2017-7-5 14:20:48

大多數機床都具有主軸部件。有的機床只有一個主軸部件，有得則有多個。機床主軸指的是機床上帶動工件或刀具旋轉的軸。通常由主軸、軸承和傳動件（齒輪或帶輪）等組成主軸部件。除了刨床、拉床等主運動為直線運動的機床外，大多數機床有主軸部件。卡西德電機和大家分享機床主軸的相關常識，希望能有幫助！

主軸部件的運動精度和結構剛度是決定加工質量和切削效率的因素。衡量主軸部件性能的指標主要是旋轉精度、剛度和速度適應性。

①旋轉精度：主軸旋轉時在影響加工精度的方向上出現的徑向和軸向跳動（見形位公差），主要決定于主軸和軸承的制造和裝配質量。

②動、靜剛度：主要決定于主軸的彎曲剛度、軸承的剛度和阻尼。

③速度適應性：允許的最高轉速和轉速范圍，主要決定于軸承的結構和潤滑，以及散熱條件。

主軸部件是機床的執行件，它的功用是支承并帶動工件或刀具，完成表面成形運動，同時還起傳遞運動和扭矩、承受切削力和驅動力等載荷的作用。

數控機床的主軸部件要求有高的精度、剛度和熱穩定性，還應滿足數控機床所持有的結構要求。如對于自動換刀的數控機床，為了實現刀具在主軸上的自動裝卸與夾持，還必須有刀具的自動夾緊裝置、主軸準停和主軸孔的清理裝置等結構。

（1）主軸的傳動方式：

對于機床主軸，傳動件的作用是以一定的功率和最佳切削速度完成切削加工。按傳動功能不同可將主傳動作如下分類：

1、有變速功能的傳動：為了簡化結構、在傳動設計時，將主軸當做傳動變速組，常用變速副是滑移齒輪組。為了保證主軸傳動精度及動平衡，可將固定齒輪裝于主軸上或在主軸上裝換檔離合器，這類傳動副多裝與兩支承中間。對于不頻繁的變速，可用交換齒輪、塔輪結構等，此時變速傳動副多裝于主軸尾端。

2、固定變速傳動方式：這種傳動方式是為了將主軸運動速度（或扭矩）調整到適當范圍。考慮到受力和安裝、調整的方便，固定傳動組可裝在兩支承之外，盡量靠近某一支承，以減少對主軸的彎矩作用，或采用卸荷機構。常用的傳動方式有齒輪方式、帶傳動、鏈傳動等。

3、主軸功能部件：將原動機與主軸傳動合為一體，組成一個獨立的功能部件，如用于磨削加工的各類磨床用主軸部件或用于組合機床的標準主軸組（又稱主軸單元）。它們的共同特點是主軸本身無變速功能，主軸轉速的調節可采用機械變速器或與電氣、液（氣）壓控制等方式，但可調范圍小。

（2）主軸軸承的選擇：

軸承是主軸部件中的重要組成部分，它的類型、結構、配置、精度、安裝、調整以及潤滑等特征都直接影響到主軸部件的工作性能。應根據主軸部件在旋轉精度、剛度、承載能力以及轉速等方面的要求來選擇軸承的類型、組合以及配置形式。同時還應考慮軸承的供應情況、經濟性等因素。主軸軸承可分為滾動軸承和滑動軸承兩大類。

在一般情況下，主軸應盡量采用滾動軸承，特別是立式主軸，用滾動軸承可以采用脂潤滑以避免漏油。只有在要求加工表面粗糙數值較小，主軸又是水平布置時采用滑動軸承。主軸部件的抗振性主要決定于前軸承，因此，也有的主軸前支承用滑動軸承，后支承和推力軸承用滾動軸承。

（3）主軸部件的運動方式：

主軸部件按運動方式可分為一下幾類：

① 只做旋轉運動的主軸組件這類主軸組件結構較為簡單，如車床、銑床和磨床等主軸組件屬于這一類。

② 既有旋轉運動又有軸向進給運動的主軸組件如鉆床和鏜床等的主軸組件。其中主軸組件與軸承裝載套筒內。主軸在套筒內做旋轉主運動，套筒在主軸箱的導向孔內做直線進給運動。

③ 既有旋轉運動又有軸向調整移動的主軸組件屬于這一類的主軸組件有滾齒機、部分立式銑床等的主軸組件。主軸在套筒內做旋轉運動，并可根據需要隨主軸套一起做軸向調整移動。主軸組件工作時，用其中的夾緊裝置將主軸套夾緊在主軸箱內，提高主軸部件的剛度。

④ 既有旋轉運動又有徑向進給運動的主軸部件屬于這一類的有臥式鏜床的平旋盤主軸部件和組合機床的鏜孔車端面頭主部件。主軸做旋轉運動時，裝在數控運動時，裝在數控機床結構主軸前端平旋盤上的徑向滑塊帶動刀具做徑向經給運動。

⑤ 主軸做旋轉運動又做行星運動的主軸部件新式內圓磨床砂輪主軸部件的工作原理如圖1所示，砂輪主軸1在支承套2的偏心孔內做旋轉主運動。支承套2安裝在套筒4內。套筒4的軸線與工件內加工孔軸線重合，當套筒4由蝸桿6經蝸輪W傳動，在箱體3中緩慢地旋轉時，帶動套筒及砂輪主軸做行星運動，即圓周運動。通過傳動支承套2來調整主軸與套筒4的偏心距e，實現橫向進給。

（4）主軸的主要尺寸參數：

主軸是主軸部件中的關鍵零件。它的結構尺寸和形狀、制造精度、材料及熱處理等對主軸部件的工作性能有很大的影響。主軸結構隨主軸系統設計要求的不同而有多種形式。

主軸的主要尺寸參數包括：主軸直徑、內孔直徑、懸伸長度和支承跨距。決定主軸主要尺寸參數的依據是主軸的剛度、結構工藝和主軸部件的工藝適用范圍。選擇加工各種高品質機床主軸認準鈦浩機械，專業品質保障！因為專業，所以卓越！

主軸的主要尺寸參數：

① 主軸直徑：主軸直徑越大，其剛度越高，但軸承和主軸上其他零件的尺寸也相應增大。軸承直徑越大，同等級精度軸承的公差值也就越大，要保證主軸的旋轉精度就越困難，同時極限轉速也下降。主軸后端支承軸頸的直徑一般為前支承軸頸的0.7—0.8倍，實際尺寸要到主軸組件設計時確定。前、后軸頸的差值越小則主軸的剛度越高，工藝性能也越好。

② 主軸內孔直徑：主軸內孔是用來通過棒料及刀具夾緊裝置，也可用于通過氣動、液壓卡盤的聯結件。主軸內孔直徑越大，可通過棒料的直徑就越大，機床的使用范圍就越寬，同時主軸部件也越輕。主軸內孔直徑的大小主要受主軸剛度的制約。當主軸內孔直徑與主軸直徑之比小于0.3時，空心主軸的剛度幾乎與實心主軸的剛度相當：當主軸內孔直徑與主軸直徑之比為0.5時，空心主軸的剛度為實心主軸的剛度90%；當主軸內孔直徑與主軸直徑之比大于0.7時，空心主軸的剛度急劇下降。

③ 懸伸長度主軸與主軸前端結構的形狀尺寸、前軸承的類型和組合方式及軸承的潤滑與密封有關。主軸的懸伸長度對主軸的剛度影響很大，主軸的懸伸長度越短，其剛度約好。

④ 支承跨度主要部件的支承跨距對主軸的剛度有很大的影響。跨距對主軸部件綜合剛度的影響不是單向的。如跨距越大，則主軸變形較大；如跨距較小，則軸承的變形對主軸前端的位移影響較大。所以跨距要有一個最佳值，跨距太大或太小，都會降低主軸的綜合剛度。

（5）主軸端部的結構形式：

主軸端部的結構與其需實現的功能有關，加工及裝配的工藝性也是影響其形狀的因素。

主軸端都是用來安裝刀具或夾持工件的夾具，在設計上，應能保證定位準確、安裝可靠、聯接牢固、裝卸方便，并能傳遞足夠的轉矩。主軸端部的結構已標準化，如圖2所示是數控機床主軸端部通用的機構結構形式。如圖2（a）所示為數控機床主軸端部，卡盤端的短圓錐面和凸緣端面定位，用拔銷傳遞轉矩，卡盤裝有固定螺栓，當卡盤裝于主軸前端時，將數個固定螺栓從凸緣上的孔穿過、栓住并擰緊螺母將卡盤固定在主軸端部。主軸內部為空心，可通過長棒料，主軸前端有莫氏錐孔，可安裝頂尖或心軸。圖2（b）所示為數控銑、鏜床主軸端部，銑刀或刀桿在前端7：24的錐孔內定位，并用拉桿從主軸后端拉緊，由前端的端面鍵傳遞轉矩。如圖2（c）所示為數控外圓磨床主軸端部。

未來第一站 · 發表于 2017-7-5 16:03:14

樓主圖掛了，收藏了。

韓寒11 · 發表于 2017-7-5 21:19:52

沒有好的裝配師傅組裝主軸，那么主軸的精度也無法保證

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