車牀主軸

車牀主軸指的是機牀上帶動工件或刀具旋轉的軸。通常由主軸、軸承和傳動件（齒輪或帶輪）等組成主軸部件。在機器中主要用來支撐傳動零件如齒輪、帶輪，傳遞運動及扭矩，如機牀主軸；有的用來裝夾工件，如心軸。除了刨牀、拉牀等主運動為直線運動的機牀外，大多數機牀都有主軸部件。主軸部件的運動精度和結構剛度是決定加工質量和切削效率的重要因素。

衡量主軸部件性能的指標主要是旋轉精度、剛度和速度適應性。①旋轉精度：主軸旋轉時在影響加工精度的方向上出現的徑向和軸向跳動，主要決定於主軸和軸承的製造和裝配質量。②動、靜剛度：主要決定於主軸的彎曲剛度、軸承的剛度和阻尼。③速度適應性：允許的最高轉速和轉速範圍，主要決定於軸承的結構和潤滑，以及散熱條件 ^[1]  。

隨着數控技術的快速發展，“複合、高速、智能、精密、環保”已成為當今機牀工業技術發展的主要趨勢。其中，高速加工可以有效地提高機牀的加工效率、縮短工件的加工週期。這就要求機牀主軸及其相關部件要適應高速加工的需求。數控機牀主軸軸承基本上限定在角接觸球軸承、圓柱滾子軸承、雙向推力角接觸球軸承和圓錐滾子軸承等四種結構類型。

伴隨着數控機牀主軸向高速化發展，陶瓷材料（主要指si3n4工程陶瓷）因具有密度小、彈性模量高、熱膨脹係數小、耐磨、耐高温、耐腐蝕等優良性能，從而成為製造高速精密軸承的理想材料。陶瓷軸承得到越來越廣泛的應用，鑑於陶瓷材料的難加工性，精密陶瓷軸承多為滾動體是陶瓷、內外套圈仍由鉻鋼製造的混合陶瓷球軸承。

滾珠絲槓副作為精密、高效、靈敏的傳動元件，除了應採用高精度的絲槓、螺母和滾珠外，還應注意選用軸向剛度高、摩擦力矩小、運轉精度高的軸承。滾珠絲槓支承過去常用雙向推力角接觸球軸承、圓錐滾子軸承、滾針和推力滾子組合軸承、深溝球軸承和推力球軸承等。滾珠絲槓支承採用最多的是60°接觸角的單列推力角接觸球軸承，而且，精度等級也是以p4及其以上級為主。

機牀用裝於一般傳動軸上的滾動軸承，其要求和選用與普通機械傳動軸承相同，只需滿足強度和壽命要求，轉速不超過所規定的軸承極限轉速即可。

在通常情況下，我們所提到的機牀軸承是指機牀主軸軸承以及滾珠絲槓軸承，精密機牀軸承則是指精度為p5及其p5以上級的主軸軸承和絲槓軸承 ^[2]  。

1.轉速與温升：隨着科學技術的發展，機牀主軸轉速越來越高，變速範圍越來越大，因此，對軸承高速運轉穩定性的要求也越來越高。機牀主軸軸承温升是限制軸承轉速的重要因素。通常情況下，正確選擇軸承類型、公差等級、配置方式、遊隙（預載荷）大小、潤滑劑及潤滑方式等，能在一定程度上提高滾動軸承的高速性能。

2.壽命及承載能力：對一般機牀來説,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。對於重型機牀或強力切削機牀，應首先考慮軸承的承載能力。

3.剛度和抗振性：為保證機牀的加工質量，必須使主軸系統有足夠的剛性，否則會產生較大的復映誤差甚至顫振。抗振性是指抵抗受迫振動和自激震動的能力。主軸組件的抗振性取決於主軸和軸承的剛度和阻尼。採用預緊滾動軸承可有效地提高主軸系統的剛度。

4.噪聲：在高速磨牀中，磨頭軸承的噪聲是整機噪聲中的主要成分，應選用低噪聲滾動軸承。

箱體外形採取了各面間直角連接方式，使箱體線條簡單，明快。 

主軸箱採用了箱體底面和兩個導向塊為定位安裝面，並用螺釘和壓板固定。安裝簡單，定位可靠。

降低軸承的工作温度，經常採用的辦法是潤滑油。潤滑方式有，油氣潤滑方式、油液循環潤滑兩種。在使用這兩種方式時要注意以下幾點：

1、在採用油液循環潤滑時，要保證主軸恆温油箱的油量足夠充分。

2、油氣潤滑方式剛好和油液循環潤滑相反，它只要填充軸承空間容量的百分之時即可。

循環式潤滑的優點是，在滿足潤滑的情況下，能夠減少摩擦發熱，而且能夠把主軸組件的一部分熱量給以吸收。

對於主軸的潤滑同樣有兩種放式：油霧潤滑方式和噴注潤滑方式 ^[3]  。