主轴组件

主轴组件由主轴、主轴支承、装在主轴上的传动件和密封件等组成。机床加工时，主轴带动工件或刀具直接参与表面成形运动，所以，主轴的精度、刚度和热变形对加工质量和生产效率等有着重要影响。而且由于数控机床在加工过程中不能进行人工调整，这些影响就更为重要了。

1、对主轴组件的要求

（1）回转精度高

当主作回转运动时，线速度为0的点的连线称为主轴的回转中心线。回转中心线的空间位置，在理想的情况下应是固定不变的，称为理想回转中心线。实际上，由于主轴组件中各种因素的影响，回转中心线的空间位置每一瞬间都是变化的，这些瞬时回转中心线的平均空间位置称为瞬时回转中心线。瞬时回转中心线相对于理想回转中心线的距离，就是主轴的回转误差。而回转误差的范围，就是主轴的回转精度。径向误差、角度误差和轴向误差很少单独存在，当径向误差和角度误差同时存在时，构成径向跳动，而轴向误差和角度误差同时存在时构成端面跳动。

（2）刚度大

主轴组件的刚度是指受外力作用时，主轴组件抵抗变形的能力。主轴组件的刚度越大，主轴受力后的变形越小。若主轴组件的刚度不足，在切削力及其他力的作用下，主轴将产生较大的弹性变形，这不仅影响工件的加工质量，还会破坏齿轮、轴承的正

常工作条件，加快其磨损，降低精度。主轴部件的刚度与主轴的结构尺寸、支承跨距、所选用的轴承类型及其配置形式、轴承间隙的调整、主轴上传动元件的位置等有关。

（3）抗振性强

主轴组件的抗振性是指切削加工时，主轴保持平稳运转而不发生振动的能力。若主轴组件抗振性差，工作时容易产生振动，不仅会降低加工质量，而且限制了机床生产率的提高，使刀具的耐用度下降。提高主轴的抗振性必须提高主轴组件的静刚度，因此，常采用较大阻尼比的前轴承，必要时要安装阻尼器，使主轴组件的固有频率远远大于激振力的频率。

（4）温升低

主轴组件运转中的温升过高会引起两方面的不良结果：一是主轴组件和箱体因热膨胀而变形，主轴的回转中心线和机床其他元件的相对位置发生变化，直接影响加工精度；二是轴承等元件会因温度过高而改变已调好的间隙，破坏正常润滑条件，影响轴承的正常工作，严重时甚至会发生“抱轴”现象。数控机床为解决温升问题，一般采用恒温主轴箱。

（5）耐磨性好

主轴组件必须有足够的耐磨性，以便能长期保持精度。主轴上易磨损的地方是刀具或工件的安装部位，以及移动式主轴的工作表面。为了提高耐磨性，主轴的上述部位应该淬硬或经氨化处理，以提高硬度，增加耐磨性。主轴轴承也需要有良好的润滑，以提高其耐磨性。

2、主轴组件的类型

（1）只作旋转运动的主轴组件。这类主轴组件结构较为简单，如车床、铣床和磨床等的主轴主件。

（2）既有旋转运动又有轴向进给运动的主轴组件。如钻床和镗床等的主轴组件。其主轴组件与轴承装在套筒内，主轴在套筒内作旋转主运动，套筒在主轴箱的导向孔内作直线进给运动。

（3）既有旋转运动又有轴向调整移动的主轴组件。如滚齿机、部分立式铣床等的主轴组件。主轴在套筒内作旋转运动，并可根据需要随主轴套筒一起作轴向调整移动。主轴组件工作时，用其中的夹紧装置将主轴套筒夹紧在主轴箱内，以提高主轴部件的刚度。

（4）既有旋转运动又有径向进给运动的主轴部件。如卧式镗床的平旋盘主轴部件、组合机床的镗孔车端面头主轴部件。主轴作旋转运动时，装在主轴前端平旋盘上的径向滑块可带动刀具作径向进给运动。

（5）既有旋转运动又有行星运动的主轴部件。如新式内圆磨床砂轮的主轴部件。

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