機(jī)床主軸軸承的選用主軸作為機(jī)床的關(guān)鍵部件，其性能會(huì)直接影響到機(jī)床的旋轉(zhuǎn)精度、轉(zhuǎn)速、剛性、溫升及噪聲等參數(shù)，進(jìn)而影響工件的加工質(zhì)量。為了保持優(yōu)秀的機(jī)床加工能力，必須配用高性能的進(jìn)口軸承。

　　機(jī)床主軸軸承的選用結(jié)構(gòu)

　　主軸軸承的合理選用用于機(jī)床主軸上的軸承精度應(yīng)為isop5或以上（p5或者p4是iso的精度等級(jí)，通常從低到高為p0、p6、p5、p4、p2），而對(duì)于數(shù)控機(jī)床、加工中心等高速、高精密機(jī)床的主軸支承，則需選用isop4或以上的精度級(jí)別。主軸軸承包括角接觸球軸承、圓錐滾子軸承、以及圓柱滾子軸承等類型。1，精密角接觸球軸承在上述的幾種軸承中，以精密角接觸球軸承的使用最為廣泛。角接觸球軸承的滾動(dòng)體是球，因?yàn)樗且环N點(diǎn)接觸（區(qū)別于滾子軸承的線接觸），所以能提供更高的轉(zhuǎn)速、更小的發(fā)熱量和更高的旋轉(zhuǎn)精度。在一些超高速的主軸應(yīng)用場(chǎng)合，還會(huì)采用陶瓷球的混合型軸承。與傳統(tǒng)的鋼球相比，陶瓷球材料自身的特點(diǎn)賦予了陶瓷球軸承具有高剛度、高轉(zhuǎn)速、耐高溫、壽命長(zhǎng)的特點(diǎn)，從而滿足客戶對(duì)機(jī)床軸承產(chǎn)品的需求。（航五瑞提醒您注意，目前大陸地區(qū)陶瓷球混合軸承現(xiàn)貨較少，在您選擇此類進(jìn)口軸承時(shí)，需注意貨期）。就角接觸球軸承的接觸角而言，目前比較流行的15和25度的接觸角;通常15度的接觸角具有比較高的轉(zhuǎn)速性能，而25度的接觸角具有較高的軸向承載能力。由于預(yù)載的選擇對(duì)于精密角接觸球軸承應(yīng)用的影響非常大，如在高承載、高剛性的場(chǎng)合，一般會(huì)選用中型或重型的軸承預(yù)載;而針對(duì)一些高轉(zhuǎn)速、高精度的應(yīng)用場(chǎng)合，在進(jìn)口軸承的早期選型中，需要注意選擇合適的預(yù)載。預(yù)載一般分成輕型、中型、重型三種，一般輕預(yù)載比較常見。為了方便客戶的使用，一般會(huì)有萬能配對(duì)精密角接觸球軸承形式。該類進(jìn)口軸承免去了客戶的預(yù)載調(diào)節(jié)，從而節(jié)省了安裝時(shí)間。2，精密圓錐滾子軸承在一些重載且對(duì)速度有一定要求的機(jī)床應(yīng)用場(chǎng)合中，如鍛件的荒磨、石油管道的車絲機(jī)、重型車床和銑床等，選則精密圓錐滾子軸承是一種比較理想的方案。由于圓錐滾子軸承的滾子是線接觸的設(shè)計(jì)，因此它能為主軸提供很高的剛性和承載;另外，圓錐滾子軸承是一種純滾動(dòng)的軸承設(shè)計(jì)，它能很好地降低軸承運(yùn)轉(zhuǎn)扭矩和發(fā)熱，從而確保主軸的轉(zhuǎn)速和精度。由于圓錐滾子軸承能夠在安裝過程中調(diào)節(jié)軸向預(yù)載（游隙），這能讓客戶在軸承的整個(gè)使用周期中更好地優(yōu)化進(jìn)口軸承游隙調(diào)節(jié)。此外，在一些內(nèi)圈擋邊線速度大于30m/s的高速應(yīng)用中，某些特殊設(shè)計(jì)的圓錐滾子軸承也能滿足要求。對(duì)于圓錐滾子軸承的精度選擇而言，isop5級(jí)的進(jìn)口軸承主要應(yīng)用在傳統(tǒng)的車床和銑床中，如果是加工中心，磨床等應(yīng)用，通常會(huì)選擇isop4級(jí)或以上的高精密軸承。在主軸設(shè)計(jì)中，比較常見的圓錐滾子軸承布局有兩種。第一種是前端和后端采用一個(gè)圓錐滾子軸承，并采用面對(duì)面的安裝方式，這類設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)緊湊，剛度高且便于安裝和調(diào)節(jié)。第二種是采用兩個(gè)圓錐滾子軸承面對(duì)面安裝作為主軸的前端，而后端使用一個(gè)雙外圈、兩個(gè)單內(nèi)圈的軸承作為浮動(dòng)端使用;由于具有浮動(dòng)能力，這類設(shè)計(jì)能很好地承受主軸的軸向熱膨脹，且剛度很高，保證了機(jī)床的精度。3，精密圓柱滾子軸承在機(jī)床主軸的應(yīng)用中，雙列精密圓柱滾子軸承也會(huì)被使用到，通常與精密角接觸球軸承或推力軸承組合應(yīng)用。此類進(jìn)口軸承能承受較大的徑向載荷并允許有較高的轉(zhuǎn)速。進(jìn)口軸承中的兩列滾子以交叉方式排列，旋轉(zhuǎn)時(shí)波動(dòng)頻率比單列軸承大幅提高，振幅降低60%-70%。此類進(jìn)口軸承通常有兩種形式：nn30、nn30k兩個(gè)系列軸承內(nèi)圈帶擋邊，外圈可分離;nnu49、nnu49k兩個(gè)系列軸承外圈帶擋邊，內(nèi)圈可分離。

　　機(jī)床主軸軸承拆卸方法

　　當(dāng)機(jī)床主軸受損需要更換時(shí)，應(yīng)當(dāng)先拆下原有主軸，再將新主軸組裝好后，打完動(dòng)平衡，再重新安裝到機(jī)床上，才可以使用機(jī)床。這里應(yīng)當(dāng)注意，新主軸的零部件可以使用原主軸上尚好的零部件，比如完好的軸承等，但是組裝完后，應(yīng)該做動(dòng)平衡試驗(yàn)，然后才可以用，如果動(dòng)平衡不好的話，那么噪聲相當(dāng)大，而且軸承等零部件易損壞。

　　首先是拆卸損壞主軸。先拿去頂部氣缸，再擰下疊簧壓塊，注意疊簧壓塊里面有緊固用的頂絲，應(yīng)先松掉頂絲再松螺紋，在拿下九對(duì)疊形簧片和擋圈，要想拆下主軸芯部，就得先拿下帶輪而帶輪又用背緊螺母壓著，先擰下背緊螺母上的壓緊螺釘，而后拆下背緊螺母，這樣皮帶輪就可以卸下來了。最后要拿下主軸芯部——包括柱體及內(nèi)、外套的整個(gè)部件，這事至少需要兩個(gè)人，一個(gè)人拆掉軸承端蓋螺釘，一個(gè)人注意保護(hù)，用手托住主軸柱體底部，當(dāng)軸承端蓋被卸下來后，主軸芯就可以掉下來，這時(shí)兩個(gè)人同時(shí)在下面扶著主軸芯部，如果芯部拿不下來，可以用鋼棒輕輕的在上面往下敲，最后拿下主軸芯部。

　　機(jī)床主軸軸承安裝方法

　　然后就是主軸的安裝了。在安裝主軸前，要做到以下幾點(diǎn)：

　　1、將拉桿和推桿相互擰緊——它倆靠螺紋連接。

　　2、用汽油清洗殼體內(nèi)壁和主軸外套，以免安裝時(shí)有雜質(zhì)進(jìn)入，影響配合質(zhì)量，這時(shí)主軸外套尺寸為φ110mm±0.0065mm，它和殼體的內(nèi)壁為過渡配合。

　　3、九對(duì)疊簧由于機(jī)床長(zhǎng)期使用而布滿油性灰塵，應(yīng)用汽油或煤油清洗干凈，然后加上黃油——鋰基脂或鈣基脂，這樣可以延長(zhǎng)疊簧的使用壽命。

　　4、給三副軸承加上潤(rùn)滑油，由于要耐高溫，所以最好為鋰基脂或鈉基脂，同時(shí)要檢查向心推力軸承方向，為背靠背式安裝。

　　做好基本準(zhǔn)備工作，主軸做好動(dòng)平衡后，就可以安裝主軸了。先將拉桿、推桿、柱體、軸承、內(nèi)套、外套按圖裝配好（內(nèi)套和外套之間有間隙，以變軸承轉(zhuǎn)動(dòng)），兩個(gè)人托著從殼體的下方往上裝，另一個(gè)人上緊軸承端蓋，主軸軸芯就不會(huì)掉下來了，然后再依次安裝帶輪、背緊螺母、擋圈、九對(duì)疊形彈片，疊簧壓塊，最后裝好壓縮氣缸，整個(gè)主軸就算裝好了。在這里應(yīng)該注意的一點(diǎn)事，如果軸承端蓋高度和軸承深入高度不一致，可以通過軸承端蓋來調(diào)整高度。同時(shí)要將下面的軸承端蓋和上面的軸承壓緊塊都?jí)壕o。

　　數(shù)控機(jī)床主軸軸承的配置的三種形式圖解

　　目前主軸軸承的配置形式主要有三種，如圖1所示。

　　圖1 數(shù)控機(jī)床主軸軸承配置形式

　　1、前支承采用雙列圓柱滾子軸承和雙列60o角接觸球軸承組合，后支承采用成對(duì)角接觸球軸承（圖1a）。此種配置形式使主軸的綜合剛度大幅度提高，可以滿足強(qiáng)力切削的要求，因此普遍應(yīng)用于各類數(shù)控機(jī)床的主軸中。

　　2、采用高精度雙列角接觸球軸承（圖1b）。角接觸球軸承具有良好的高速性能，主軸最高轉(zhuǎn)速可達(dá)4000r/min，但它的承載能力小，因而適用于高速、輕載和精密的數(shù)控機(jī)床主軸。在加工中心的主軸中，為了提高承載能力，有時(shí)應(yīng)用3個(gè)或4個(gè)角接觸球軸承組合的前支承，并用隔套實(shí)現(xiàn)預(yù)緊。

　　3、采用雙列和單列圓錐軸承（圖1c）。這種軸承徑向和軸向剛度高，能承受重載荷，尤其能承受較強(qiáng)的動(dòng)載荷，安裝與調(diào)整性能好。但這種軸承配置限制了主軸的最高轉(zhuǎn)速和精度，因此適用于中等精度、低速與重載的數(shù)控機(jī)床主軸。

　　隨著材料工業(yè)的發(fā)展，在數(shù)控機(jī)床主軸中有使用陶瓷滾珠軸承的趨勢(shì)。這種軸承的特點(diǎn)是：滾珠重量輕，離心力小，動(dòng)摩擦力矩小；因溫升引起的熱膨脹小，使主軸的預(yù)緊力穩(wěn)定；彈性變形量小，剛度高，壽命長(zhǎng)。缺點(diǎn)是成本較高。

　　在主軸的結(jié)構(gòu)上，要處理好卡盤或刀具的裝夾、主軸的卸荷、主軸軸承的定位和間隙的調(diào)整、主軸組件的潤(rùn)滑和密封以及工藝上的一系列問題。為了盡可能減少主軸組件溫升引起的熱變形對(duì)機(jī)床工作精度的影響，通常利用潤(rùn)滑油的循環(huán)系統(tǒng)把主軸組件的熱量帶走，使主軸組件和箱體保持恒定的溫度。在某些數(shù)控銑鏜床上采用專用的制冷裝置，比較理想地實(shí)現(xiàn)了溫度控制。近年來，某些數(shù)控機(jī)床的主軸軸承采用高級(jí)油脂潤(rùn)滑，每加一次油脂可以使用7~10年，簡(jiǎn)化了結(jié)構(gòu)，降低了成本且維護(hù)保養(yǎng)簡(jiǎn)單。但需防止?jié)櫥秃陀椭旌希ǔ２捎妹詫m式密封方式。

　　對(duì)于數(shù)控車床主軸，因?yàn)樵谒膬啥税惭b著動(dòng)力卡盤和夾緊液壓缸，主軸剛度必須進(jìn)一步提高，并應(yīng)設(shè)計(jì)合理的聯(lián)結(jié)端，以改善動(dòng)力卡盤與主軸端部的聯(lián)接剛度。

　　安裝機(jī)床主軸軸承注意事項(xiàng)

　　單個(gè)軸承的安裝調(diào)試：

　　裝配時(shí)盡可能使主軸定位內(nèi)孔與主軸軸徑的偏心量和軸承內(nèi)圈與滾道的偏心量接近，并使其方向相反，這樣可使裝配后的偏心量減小。

　　兩個(gè)軸承的安裝調(diào)試：

　　兩支撐的主軸軸承安裝時(shí)，應(yīng)使前、后兩支撐軸承的偏心量方向相同，并適當(dāng)選擇偏心距的大小。前軸承的精度應(yīng)比后軸承的精度高一個(gè)等級(jí)，以使裝配后主軸部件的前端定位表面的偏心量最小。在維修機(jī)床拆卸主軸軸承時(shí)，因原生產(chǎn)廠家已調(diào)整好軸承的偏心位置，所以要在拆卸前做好圓周方向位置記號(hào)，保證重新裝配后軸承與主軸的原相對(duì)位置不變，減少對(duì)主軸部件的影響。 過盈配合的軸承裝配時(shí)需采用熱裝或冷裝工藝方法進(jìn)行安裝，不要蠻力敲砸，以免在安裝過程中損壞軸承，影響機(jī)床性能。