對數控機床主軸支承結構的研究

在數控機床中，不論是數控車床、鉆床仍是銑床，其主軸是最樞紐的部件，對機床精度起著至關重要的作用。
主軸的結構與其需實現的功能關，加工及裝配的工藝性也是影響其外形的因素。主軸端部的結構已尺度化，主軸頭部的外形手冊中已有劃定。
機床主軸的定位形式一般有兩支承或三支承。以兩支承的數控銑床主軸為例進行先容。
重點討論主軸前支承部門。主軸前端支承是由3182100系列軸承和一個能承受雙向力的角接觸軸承構成。國外有良多數控機床主軸也采用這種結構。
該結構對技術氣力較強的廠家來說，憑經驗進行公道的選配和調整，不會對精度產生太大的影響。但這種結構在設計上存在不妥之處，當前面的3182100系列軸承2需要預緊時，要靠擰緊螺母6來實現。在裝配前選配調整墊1時，由于主軸本身的加工等原因，很難使調整墊1正好符合3182100系列軸承的預緊力要求，由于當各件都裝上后，擰緊螺母6使3182100系列軸承開始預緊，但當軸承2的外端與調整墊1端面接觸時，因軸承位置已經靠死，螺母擰不動。若軸承2未達到應有的預緊力時，將會影響主軸的剛性和回轉精度
在軸承精度已選好，且工件加工情況也良好時，從理論上分析前后軸承的調整對主軸精度的影響，假如2所示。前后軸承最大徑向跳動位于統一平面，并在主軸軸線的同側。δ表示主軸前端檢修處的徑向跳動，δ1表示前軸承的最大徑向跳動，δ2表示后軸承的最大徑向跳動，且δ<δ1<δ2，a為主軸前支承到檢修處的間隔，L為主軸前后支承之間的間隔。
軸承的間隙是影響主軸回轉精度及剛度的重要因素。然而軸承在預緊過程中，若間隙過小，輕易引起主軸軸承過熱;若間隙過大，又會影響回轉精度，另一種情況，如圖3所示，前后支承的最大跳動位于統一平面，但在主軸軸線的兩側。
很難將間隙一次性調好。如調不好，還要重新拆下軸承等相關的一些零件，再拿出調整墊1進行配磨。磨去多少公道，理論上無法算出，只能憑經驗。這樣既啰嗦，又難以保證效果。
在過去，這種定位方式較難推廣，其主要原因在于主軸上切削螺紋時，螺紋孔和螺母端面的垂直度要求很高，因此難以加工。但在目前數控機床普及的情況下，切削螺紋的工序已經比較輕易。這種結構在理論上是準確的，在實踐上是可行的。

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