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當(dāng)前位置：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。在機(jī)器中主要用來(lái)支撐傳動(dòng)零件如齒輪、帶輪，傳遞運(yùn)動(dòng)及扭矩，如機(jī)床主軸;有的用來(lái)裝夾工件，如心軸。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)床都有主軸部件。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)量和切削效率的重要因素。
機(jī)床主軸應(yīng)用滾動(dòng)軸承的基本技術(shù)要求
1.轉(zhuǎn)速與溫升
隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速越來(lái)越高，變速范圍越來(lái)越大，因此，對(duì)軸承高速運(yùn)轉(zhuǎn)穩(wěn)定性的要求也越來(lái)越高。機(jī)床主軸軸承溫升是限制軸承轉(zhuǎn)速的重要因素。通常情況下，正確選擇軸承類(lèi)型、公差等級(jí)、配置方式、游隙(預(yù)載荷)大小、潤(rùn)滑劑及潤(rùn)滑方式等，能在一定程度上提高滾動(dòng)軸承的高速性能。
2.壽命及承載能力
對(duì)一般機(jī)床來(lái)說(shuō),主軸組件的壽命主要是指其保持主軸精度的使用期限,因此,要求軸承的精度保持性能滿足主軸組件壽命的要求。對(duì)于重型機(jī)床或強(qiáng)力切削機(jī)床，應(yīng)首先考慮軸承的承載能力。
3.剛度和抗振性
為保證機(jī)床的加工質(zhì)量，必須使主軸系統(tǒng)有足夠的剛性，否則會(huì)產(chǎn)生較大的復(fù)映誤差甚至顫振。抗振性是指抵抗受迫振動(dòng)和自激震動(dòng)的能力。主軸組件的抗振性取決于主軸和軸承的剛度和阻尼。采用預(yù)緊滾動(dòng)軸承可有效地提高主軸系統(tǒng)的剛度。
4.噪聲
在高速磨床中，磨頭軸承的噪聲是整機(jī)噪聲中的主要成分，應(yīng)選用低噪聲滾動(dòng)軸承。
機(jī)床主軸常用滾動(dòng)軸承型號(hào)及其特點(diǎn)
1.深溝球軸承
該類(lèi)軸承一般只用來(lái)承受徑向載荷，由于游隙不可調(diào)，所以常用于精度要求不高、不需預(yù)緊的場(chǎng)合，如普通鉆床主軸等。
2.角接觸球軸承
這類(lèi)軸承可同時(shí)承受徑向和軸向載荷，由于在承受徑向載荷時(shí)將引起內(nèi)部軸向力，因此應(yīng)對(duì)成安裝使用，其配置方式有“背對(duì)背”、“面對(duì)面”、“串聯(lián)”和“多聯(lián)”等，并通過(guò)預(yù)緊可以提高主軸的剛度。這類(lèi)軸承的接觸角有15°、25°、40°三種，其中接觸角為15°的B7000CY型高精度角接觸球軸承是專(zhuān)門(mén)為高速磨床主軸設(shè)計(jì)的專(zhuān)用軸承，該軸承除內(nèi)部結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)改變外，套圈和滾動(dòng)體均選用高質(zhì)量的電渣軸承鋼制造。保持架材料為酚醛層壓布管，公差等級(jí)有5、4和2級(jí)。因此，這類(lèi)軸承具有高的旋轉(zhuǎn)精度和極限轉(zhuǎn)速，摩擦小，溫升低。
3.雙向推力角接觸球軸承
通常選用230000型雙向推力角接觸球軸承，接觸角為60°，由一個(gè)帶潤(rùn)滑油孔的座圈、兩個(gè)軸圈、一個(gè)隔圈和兩組鋼球與保持架組件構(gòu)成。選擇合適的隔圈高度可以使軸承裝配后具有所需的預(yù)載荷。
該類(lèi)軸承可承受雙向軸向載荷,具有良好的剛性,正常潤(rùn)滑時(shí)溫升低，轉(zhuǎn)速高，并且易于裝拆，作為一種新結(jié)構(gòu)，目前多用于磨床、車(chē)床、鏜床、銑床、鉆床等主軸上，使用中常與雙列圓柱滾子軸承組配。
4.雙列圓柱滾子軸承
這類(lèi)軸承能承受較大的徑向載荷并允許有較高的轉(zhuǎn)速。軸承中的兩列滾子以交叉方式排列，旋轉(zhuǎn)時(shí)波動(dòng)頻率可比單列軸承提高一倍，振幅降低70%。常用的此類(lèi)軸承有兩種形式：NN30/W33、NN30K/W33兩個(gè)系列軸承內(nèi)圈帶擋邊，外圈可分離;NNU49/W33、NNU49K/W33兩個(gè)系列軸承外圈帶擋邊，內(nèi)圈可分離，其中NN30K/W33和NNU49K/W33系列內(nèi)圈為錐孔(錐度1：12)，與主軸的錐形軸頸相配合，軸向移動(dòng)內(nèi)圈，可使內(nèi)圈脹大，以減小軸承游隙甚至預(yù)緊軸承。圓柱孔軸承通常采用熱裝，利用過(guò)盈配合減小軸承游隙，或者達(dá)到預(yù)緊的目的。對(duì)內(nèi)圈可分離的NNU49系列軸承，一般在內(nèi)圈裝上主軸后再作滾道的精加工，以獲得高的主軸旋轉(zhuǎn)精度。
5.圓錐滾子軸承
可同時(shí)承受徑向和軸向載荷，雙列圓錐滾子軸承可承受雙向軸向載荷。因圓錐滾子大端與內(nèi)圈擋邊之間滑動(dòng)摩擦，其極限轉(zhuǎn)速往往低于同尺寸的圓柱滾子軸承。空心圓錐滾子軸承可用油冷卻滾子，使溫升降低，從而提高了允許的轉(zhuǎn)速。但這種軸承制造工藝復(fù)雜，對(duì)機(jī)床潤(rùn)滑系統(tǒng)的要求也較高，一般只用于有特殊要求的臥式主軸上。
主軸軸承更換維修
拆卸和評(píng)估
1.主軸電機(jī)的定子的阻值及接地進(jìn)行測(cè)試
2.完全的拆解主軸并且對(duì)拆解后的零配件清洗
3.組件的測(cè)量：
a.對(duì)軸承的內(nèi)徑進(jìn)行測(cè)量
b.用外徑千分尺測(cè)量軸承外徑的精度
c.垂直測(cè)量軸承的內(nèi)徑和外徑的同心度
d. 測(cè)試轉(zhuǎn)子的同心度
e.Straightness of shaft 軸的直線度
4.對(duì)主軸內(nèi)部所有彈簧組件進(jìn)行評(píng)估
5.對(duì)主軸夾頭進(jìn)行檢測(cè)評(píng)估
6.主軸錐面表面檢查及同心度檢查
7.對(duì)主軸錐面進(jìn)行測(cè)量檢查
8.軸承失效分析評(píng)估
9.檢測(cè)傳感器的功能
安裝
1.所有組件必須進(jìn)行徹底清洗和腐蝕
2.安裝的組件必要的時(shí)候需要做打磨
3.定子必須清理干凈，如阻值不穩(wěn)定需要更換新的定子
4.組件安裝時(shí)必須保持同心度和垂直度
5. 轉(zhuǎn)子的正確安裝及轉(zhuǎn)子的動(dòng)平衡校正
6.安裝新的O型密封圈
7.軸承定距環(huán)必須正確安裝在軸承間
8.使用全新軸承進(jìn)行安裝，軸承拆封后立即對(duì)主軸電機(jī)進(jìn)行安裝，否則時(shí)間一長(zhǎng)，軸承會(huì)被灰塵污染，導(dǎo)致軸承潤(rùn)滑脂失效。
9.夾刀主組件的安裝調(diào)整
10.錐面精度打磨調(diào)整
11.冷卻系統(tǒng)的氣壓檢測(cè)是否有漏氣現(xiàn)象
12.主軸電機(jī)外殼保持光面
13.主軸電機(jī)的整體動(dòng)平衡校正
主軸測(cè)試
1.主軸放置在測(cè)試站時(shí)，需監(jiān)測(cè)主軸的速度，功率，電流，溫度等相關(guān)參數(shù)的變化
2.主軸整體的振動(dòng)加速度，位移，振動(dòng)峰間的測(cè)量記錄
3.主軸測(cè)試
每個(gè)主軸都要執(zhí)行夾緊力、模擬量開(kāi)關(guān)、動(dòng)平衡穩(wěn)定性測(cè)試
每個(gè)部件都要符合制造商的公差規(guī)格規(guī)定
ISO/ANSI G-0.4 質(zhì)量等級(jí)評(píng)測(cè)
所有軸承必須符合ABEC4-9等級(jí)評(píng)測(cè)
