图4-26 双向可变薄膜节流器1.主轴滚动轴承的类型图4-27所示为主轴常用滚动轴承的类型。三种方式中的两个轴承都承担径向载荷；背靠背、面对面组合均可承受双向轴向载荷；同向组合仅承受较大的单侧向载荷，可三联组或四联组配合使用。一般地，它与双列圆柱滚子轴承配套使用，作主轴的前支承。双列圆锥滚子轴承通常作主轴的前支承，可同时承受径向和轴向载荷。......
2023-06-23
主轴组件及故障分析
【摘要】：主轴组件多为成套的标准组件，一般包含主轴及其支承和其他辅助传动零件等。图4-23 主轴旋转精度的检测示意图影响主轴旋转精度的因素包含主轴支承轴承的精度、间隙及组合形式的选择，与主轴轴承相配合零件的精度及主轴转速等。
主轴组件是数控机床的一个关键部件，其动静刚度和抵抗热变形的能力等直接影响着产品的加工质量。主轴组件多为成套的标准组件，一般包含主轴及其支承和其他辅助传动零件等。辅助传动零件主要有：为实现刀具在主轴上的自动装卸和夹持所配置的刀具自动夹紧装置、主轴定向准停装置和主轴内孔切屑清除装置等。主轴组件在结构上还要考虑主轴的卸荷、主轴轴承的定位及间隙调整、主轴组件的润滑和密封、主轴冷却等一系列问题。数控机床对主轴组件的基本要求如下：
1.旋转精度
主轴空载低速旋转时线速度为0的点的连线称为主轴的旋转中心线。理想状态下，该线为主轴的几何中心线，其位置固定不变。但由于制造和装配等误差的影响，主轴旋转时存在瞬时误差，即瞬时旋转中心线相对于理想旋转中心线在空间位置上存在一定的偏差，数值的变化范围就是主轴的旋转精度。通常，采用磁座千分表在主轴前端定位面上测量其径向圆跳动、端面圆跳动和轴向窜动（见图4-23）。
图4-23 主轴旋转精度的检测示意图
影响主轴旋转精度的因素包含主轴支承轴承的精度、间隙及组合形式的选择，与主轴轴承相配合零件（箱体、主轴本身）的精度及主轴转速等。
2.静刚度（简称刚度）
主轴刚度是指在主轴工作端部作用一个静态力F时，F与主轴在F作用方向上产生的变形Y之比。静刚度包含径向刚度（主要）、轴向刚度和扭转刚度三种。
影响主轴刚度的主要因素有：主轴的结构型式及尺寸，主轴支承轴承的类型、配置型式及预紧，传动件的布置方式，主轴组件的制造和装配质量等。
3.抗振性
主轴抗振性是指数控机床工作时主轴抵抗振动、保持自身平稳运转的能力。主轴振动不仅影响工件的表面加工质量、刀具寿命和主轴轴承寿命等，还产生噪声影响工作环境。
4.热变形
主轴组件温升和热变形带来的后果为主轴伸长、轴承间隙变化、轴心位置偏移、润滑油温升降低轴承的承载能力等。影响主轴组件温升和热变形的因素有主轴支承轴承的类型、配置形式和预紧力、润滑方式和散热条件等。室温20℃时，主轴为滑动轴承的，其轴承外圈温度≤60℃（高精度机床的轴承外圈温度≤30℃）；主轴为滚动轴承的，其轴承外圈温度≤45℃（高精度机床的轴承外圈温度≤40℃，超高精度机床的轴承外圈温度≤30℃）。
5.耐磨性
耐磨性指主轴组件在耐磨情况下的原始制造精度保持性。通常，主轴组件的各滑动表面需具有很高的硬度，以保持其耐磨性。影响耐磨性的因素包含主轴和轴承的材料与热处理、轴承或衬套的类型及润滑方式等。
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