機(jī)床主軸各部件知識深度匯總

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

主軸部件的運(yùn)動(dòng)精度和結(jié)構(gòu)剛度是決定加工質(zhì)量和切削效率的因素。衡量主軸部件性能的指標(biāo)主要是旋轉(zhuǎn)精度、剛度和速度適應(yīng)性。
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①旋轉(zhuǎn)精度：主軸旋轉(zhuǎn)時(shí)在影響加工精度的方向上出現(xiàn)的徑向和軸向跳動(dòng)（見形位公差），主要決定于主軸和軸承的制造和裝配質(zhì)量。

②動(dòng)、靜剛度：主要決定于主軸的彎曲剛度、軸承的剛度和阻尼。
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③速度適應(yīng)性：允許的最高轉(zhuǎn)速和轉(zhuǎn)速范圍，主要決定于軸承的結(jié)構(gòu)和潤滑，以及散熱條件。
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) N% ?( J4 N4 q; ~4 Z6 d. t8 ?主軸部件是機(jī)床的執(zhí)行件，它的功用是支承并帶動(dòng)工件或刀具，完成表面成形運(yùn)動(dòng)，同時(shí)還起傳遞運(yùn)動(dòng)和扭矩、承受切削力和驅(qū)動(dòng)力等載荷的作用。
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% ~* k: o' v4 X' @數(shù)控機(jī)床的主軸部件要求有高的精度、剛度和熱穩(wěn)定性，還應(yīng)滿足數(shù)控機(jī)床所持有的結(jié)構(gòu)要求。如對于自動(dòng)換刀的數(shù)控機(jī)床，為了實(shí)現(xiàn)刀具在主軸上的自動(dòng)裝卸與夾持，還必須有刀具的自動(dòng)夾緊裝置、主軸準(zhǔn)停和主軸孔的清理裝置等結(jié)構(gòu)。

3 q" b9 U5 P5 }8 n（1）主軸的傳動(dòng)方式：

對于機(jī)床主軸，傳動(dòng)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(dòng)功能不同可將主傳動(dòng)作如下分類：

% V: |5 ]5 M/ I" y9 c1、有變速功能的傳動(dòng)：為了簡化結(jié)構(gòu)、在傳動(dòng)設(shè)計(jì)時(shí)，將主軸當(dāng)做傳動(dòng)變速組，常用變速副是滑移齒輪組。為了保證主軸傳動(dòng)精度及動(dòng)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(dòng)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(jié)構(gòu)等，此時(shí)變速傳動(dòng)副多裝于主軸尾端。
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2、固定變速傳動(dòng)方式：這種傳動(dòng)方式是為了將主軸運(yùn)動(dòng)速度（或扭矩）調(diào)整到適當(dāng)范圍。考慮到受力和安裝、調(diào)整的方便，固定傳動(dòng)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(jī)構(gòu)。常用的傳動(dòng)方式有齒輪方式、帶傳動(dòng)、鏈傳動(dòng)等。
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3、主軸功能部件：將原動(dòng)機(jī)與主軸傳動(dòng)合為一體，組成一個(gè)獨(dú)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(jī)床的標(biāo)準(zhǔn)主軸組（又稱主軸單元）。它們的共同特點(diǎn)是主軸本身無變速功能，主軸轉(zhuǎn)速的調(diào)節(jié)可采用機(jī)械變速器或與電氣、液（氣）壓控制等方式，但可調(diào)范圍小。
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  t! M+ z" v7 p* u' P: P（2）主軸軸承的選擇：
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0 e) K( L" ]8 A  Y1 A; Z6 j) R軸承是主軸部件中的重要組成部分，它的類型、結(jié)構(gòu)、配置、精度、安裝、調(diào)整以及潤滑等特征都直接影響到主軸部件的工作性能。應(yīng)根據(jù)主軸部件在旋轉(zhuǎn)精度、剛度、承載能力以及轉(zhuǎn)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(shí)還應(yīng)考慮軸承的供應(yīng)情況、經(jīng)濟(jì)性等因素。主軸軸承可分為滾動(dòng)軸承和滑動(dòng)軸承兩大類。

在一般情況下，主軸應(yīng)盡量采用滾動(dòng)軸承，特別是立式主軸，用滾動(dòng)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(shù)值較小，主軸又是水平布置時(shí)采用滑動(dòng)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(dòng)軸承，后支承和推力軸承用滾動(dòng)軸承。

( |" E6 ]: w# Q9 {! [( b* c2 D. K! H（3）主軸部件的運(yùn)動(dòng)方式：
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# d4 I2 V! E$ t) f* i主軸部件按運(yùn)動(dòng)方式可分為一下幾類：
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3 _+ b: L3 d/ y' D# f① 只做旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)的主軸組件這類主軸組件結(jié)構(gòu)較為簡單，如車床、銑床和磨床等主軸組件屬于這一類。
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; Z) S" [0 Y' ~4 _9 l② 既有旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)又有軸向進(jìn)給運(yùn)動(dòng)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(nèi)。主軸在套筒內(nèi)做旋轉(zhuǎn)主運(yùn)動(dòng)，套筒在主軸箱的導(dǎo)向孔內(nèi)做直線進(jìn)給運(yùn)動(dòng)。

8 R$ @( ]) @2 K. @# \; B5 f5 A③ 既有旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)又有軸向調(diào)整移動(dòng)的主軸組件屬于這一類的主軸組件有滾齒機(jī)、部分立式銑床等的主軸組件。主軸在套筒內(nèi)做旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，并可根據(jù)需要隨主軸套一起做軸向調(diào)整移動(dòng)。主軸組件工作時(shí)，用其中的夾緊裝置將主軸套夾緊在主軸箱內(nèi)，提高主軸部件的剛度。

④ 既有旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)又有徑向進(jìn)給運(yùn)動(dòng)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(jī)床的鏜孔車端面頭主部件。主軸做旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)時(shí)，裝在數(shù)控運(yùn)動(dòng)時(shí)，裝在數(shù)控機(jī)床結(jié)構(gòu)主軸前端平旋盤上的徑向滑塊帶動(dòng)刀具做徑向經(jīng)給運(yùn)動(dòng)。

* z2 ~& U5 ~6 X) a⑤ 主軸做旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)又做行星運(yùn)動(dòng)的主軸部件新式內(nèi)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(nèi)做旋轉(zhuǎn)主運(yùn)動(dòng)。支承套2安裝在套筒4內(nèi)。套筒4的軸線與工件內(nèi)加工孔軸線重合，當(dāng)套筒4由蝸桿6經(jīng)蝸輪W傳動(dòng)，在箱體3中緩慢地旋轉(zhuǎn)時(shí)，帶動(dòng)套筒及砂輪主軸做行星運(yùn)動(dòng)，即圓周運(yùn)動(dòng)。通過傳動(dòng)支承套2來調(diào)整主軸與套筒4的偏心距e，實(shí)現(xiàn)橫向進(jìn)給。
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（4）主軸的主要尺寸參數(shù)：
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4 `2 ~+ `( f% N+ s, p: A) [9 T/ ]2 U主軸是主軸部件中的關(guān)鍵零件。它的結(jié)構(gòu)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(jié)構(gòu)隨主軸系統(tǒng)設(shè)計(jì)要求的不同而有多種形式。
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/ |$ D+ D1 x4 K$ D; v* W, R主軸的主要尺寸參數(shù)包括：主軸直徑、內(nèi)孔直徑、懸伸長度和支承跨距。決定主軸主要尺寸參數(shù)的依據(jù)是主軸的剛度、結(jié)構(gòu)工藝和主軸部件的工藝適用范圍。選擇加工各種高品質(zhì)機(jī)床主軸認(rèn)準(zhǔn)鈦浩機(jī)械，專業(yè)品質(zhì)保障！因?yàn)閷I(yè)，所以卓越！
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. n* J7 r& b" g主軸的主要尺寸參數(shù)：
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5 l; w! a' F# j8 ~4 E4 [. L① 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(yīng)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(zhuǎn)精度就越困難，同時(shí)極限轉(zhuǎn)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(shí)際尺寸要到主軸組件設(shè)計(jì)時(shí)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(nèi)孔直徑：主軸內(nèi)孔是用來通過棒料及刀具夾緊裝置，也可用于通過氣動(dòng)、液壓卡盤的聯(lián)結(jié)件。主軸內(nèi)孔直徑越大，可通過棒料的直徑就越大，機(jī)床的使用范圍就越寬，同時(shí)主軸部件也越輕。主軸內(nèi)孔直徑的大小主要受主軸剛度的制約。當(dāng)主軸內(nèi)孔直徑與主軸直徑之比小于0.3時(shí)，空心主軸的剛度幾乎與實(shí)心主軸的剛度相當(dāng)：當(dāng)主軸內(nèi)孔直徑與主軸直徑之比為0.5時(shí)，空心主軸的剛度為實(shí)心主軸的剛度90%；當(dāng)主軸內(nèi)孔直徑與主軸直徑之比大于0.7時(shí)，空心主軸的剛度急劇下降。

③ 懸伸長度主軸與主軸前端結(jié)構(gòu)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(guān)。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。
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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(gè)最佳值，跨距太大或太小，都會降低主軸的綜合剛度。
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（5）主軸端部的結(jié)構(gòu)形式：
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主軸端部的結(jié)構(gòu)與其需實(shí)現(xiàn)的功能有關(guān)，加工及裝配的工藝性也是影響其形狀的因素。

" m  l  F! D/ \& G主軸端都是用來安裝刀具或夾持工件的夾具，在設(shè)計(jì)上，應(yīng)能保證定位準(zhǔn)確、安裝可靠、聯(lián)接牢固、裝卸方便，并能傳遞足夠的轉(zhuǎn)矩。主軸端部的結(jié)構(gòu)已標(biāo)準(zhǔn)化，如圖2所示是數(shù)控機(jī)床主軸端部通用的機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)形式。如圖2（a）所示為數(shù)控機(jī)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(zhuǎn)矩，卡盤裝有固定螺栓，當(dāng)卡盤裝于主軸前端時(shí)，將數(shù)個(gè)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(nèi)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(shù)控銑、鏜床主軸端部，銑刀或刀桿在前端7：24的錐孔內(nèi)定位，并用拉桿從主軸后端拉緊，由前端的端面鍵傳遞轉(zhuǎn)矩。如圖2（c）所示為數(shù)控外圓磨床主軸端部。
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未來第一站

樓主圖掛了，收藏了。

韓寒11

沒有好的裝配師傅組裝主軸，那么主軸的精度也無法保證