作为数控机床的核心部件，主轴的品质将直接影响到整台机床的加工精度和使用寿命。小板凳搬好，我开始梳理了！
什么是主轴
主轴是机床的一个重要部分，它包括
- 主轴
- 轴承
- 传动件（安装在主轴上）
主轴要求传递扭矩，直接承受切削力且还要满足通用机床、专用机床、数控机床各自不同的要求。
主轴保持精度的要素
科普几个概念：
- 旋转精度
主轴组件的旋转精度是指装配后，在无载荷，低速转动的条件下，主轴前端安装工件或刀具部位的径向跳动和轴向跳动。
- 静刚度
主轴组件的静刚度（简称刚度）反映组件抵抗静态外载荷变形的能力。主轴组件的弯曲刚度K定义为：使主轴前端产生单位位移时，在位移方向测量处所需施加的力，如图所示，即
K = F / δ
- 温升和热变形
主轴组件工作时因各相对运动处的摩擦和搅油等而发热，产生温升，从而使主轴组件的形状和位置发生变化（热变形）。
- 耐磨性
主轴组件的耐磨性是指长期保持原始精度的能力，即精度保持性。
主轴的结构
各类机床的主轴前端结构形状如图所示：
a)车床主轴端部；
b)铣床和加工中心端部；
c)外圆磨床主轴端部；
d)内圆磨床主轴端部；
e)钻、镗床主轴端部；
f)组合机床主轴端部
材料和热处理
主轴材料的选择主要根据耐磨性和热处理变形来考虑。
普通机床主轴，可用45号或60号优质中碳钢，调质到220HBS-250HBS。
精密机床主轴希望淬火变形和应力小些，可选用40CR或低碳合金钢20CR，16MNCR5，12CRNI2A等渗碳至HRC>=60。
主轴的技术要求
工作和测量基准与机床精度检验直接有关的项目有：
- 与工作和测量基准有关的项目
首先保证这两轴颈的圆度；其次，保证这两个轴颈锥度与滚动轴承锥孔的一致性。
- 与机床精度检验有关的项目
机床是以锥孔的轴线来代表主轴的中心线的。主轴部件装配后，在锥孔内插入一根长300mm以上的检验棒。
主轴大修我们可以做什么
机械主轴大修一般是指 ：更换轴承，锥孔研磨及动平衡跑和。加工中心机械主轴常见的是bt30 bt40 bt50。
我们用bt40主轴给大家举个例子：
- 拆前记录：
查看故障留下来的痕迹，寻找轴承失效原因。检查锥孔和前端盖有无撞击痕迹。查看后端连轴器和连接部件有没有松动的现象。要是这些隐患不排除的话，主轴被你修的再好也经不住后期再磨损。最好是制作一个主轴维修表格，记录所有隐患和主轴型号信息，以便后期查找问题。
- 拆卸主轴：
应该在拆主轴之前做一下标记，尤其是对于某些压盖以及皮带轮等比较容易安装错位的东西，如果零件不做标记后续安装错位会对后期的动平衡产生较大影响，拉刀机构安装错位会导致主轴装到机床上后无法正常换刀，更细心的人可以在拆之前给每个部位和零件拍照，这样更方便清晰。
主轴的尾端
主轴的尾端
标记一的零件是防止拉刀杆在后面窜出的装置，起到预压拉刀杆的作用，同时外圆上带有动平衡螺丝孔。
标记二的零件是典型的皮带轮涨紧套装置 ，通过里面的锥度预压涨紧，一般这种结构同心度较好，在拆的时候用拔销器在端面往外拉拔即可。
标记三是主轴预压主轴轴承内圈儿的装置，同时也起到防尘的目的，同样上面也带有动平衡螺丝孔，它是通过皮带轮端面传送力量预压紧固。
拆卸轴承
拆卸轴承
把轴承和芯轴在主轴壳体上拿出以后，如果轴承内圈和芯轴的外圈过盈量不是很大，可以在木板或者是铝铜版上轻轻的震动主轴的后端面，通过震动把轴承轻轻震出来；
如果轴承存在烧死现象比较难拆，可以利用图片上的方式拉拔，但是一定要注意尽量拉轴承的内圈；如果轴承内圈实在没办法拉的话可以轻轻的拉外圈，拉到轴承有一定的间隙，就可以用轴承拉玛拉轴承内圈（一定要再去拉内圈），否则轴承容易散掉。
轴承拉拔装置
轴承拉拔装置
这一套轴承拉拔装置适用于客户现场作业，优点是搬运比较轻便。把所有零件拆完以后把轴芯拿去磨锥孔，并检查其内外径的跳动和直线度等。
主轴安装
首先把所有的零件都清洗干净，一般用酒精加3m百洁布进行清洗，清洗完以后用无尘纸擦干净然后包裹起来。
然后把轴承隔环以及轴承高度和轴承压盖，用高精度高度仪进行测量，主要目的是计算轴承外圈的预压量和检查轴承隔圈和压盖的平面度，如果有轻微误差可在大理石平台上放一张细沙纸手动轻轻研磨，通常把零件的平面度控制在3um名以内。轴承外圈儿的预压量可参考轴承资料。
通过计算出来的轴承外圈预压量正负公差，可以对主轴壳体和轴承外圈压盖的尺寸进行相应调整，当然也可以借助平面磨床。
主轴角接触轴承刚性预载量调整
机械主轴轴承配对方式一般有<>或者是<<>>结构，轴承中间会有轴承内隔环和外隔环，如果轴承之间的外隔环的高度比内隔环的高度高，那么轴承的预载量就会大，同样如果内隔环比外隔环高，那么它的预载量就会小。
安装轴承一般用轴承加热器把轴承内圈加热到90到120°，轴承安装完以后等到轴承温度降下来，然后进行轴承预压，调整轴承隔环的跳动，轴承预压完成以后，用杠杆表来检查主轴锥孔的跳动和安装精度。
用热风枪或者是其他加热装置给主轴壳体加热，然后把新轴和轴承一起套装进去。当然也可以先把轴承和隔圈装到壳体里面然后整体套芯轴安装，但是我觉得这样风险较高而且比较难做。等到壳体热量散尽，把其他附件一同安装，然后就可以跑动平衡。
更多最新资讯和机加工干货的内容欢迎搜索头条号“机加小诸葛”，
您的关注是我们持续更新的动力！
想看更多最新资讯和机加工干货的内容
閱讀更多 機加小諸葛 的文章
