機床主軸軸承是精密機床及類似設備的主軸軸承，它對保證精密機床的工作精度和使用性能。

　　數控機床主軸：指的是機床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，如機床主軸（有的用來裝夾工件）、心軸。除了刨床、拉床等主運動為直線運動的機床外，大多數機床都有主軸部件。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（見形位公差），主要決定于主軸和軸承的制造和裝配質量。

　　（2）動、靜剛度：主要決定于主軸的彎曲剛度、軸承的剛度和阻尼。

　　（3）速度適應性：允許的最高轉速和轉速范圍，主要決定于軸承的結構和潤滑，以及散熱條件。

　　數控機床的機械主軸和電主軸結構

　　機械主軸

　　機械主軸結構

　　高速電主軸

　　數控機床主軸常用的幾種滾動軸承的結構形式

　　機床主軸帶著刀具或夾具在支承件中作回轉運動，需要傳遞切削扭矩，承受切削抗力，并保證必要的旋轉精度。數控機床主軸支承根據主軸部件的轉速、承載能力及回轉精度等要求的不同而采用不同種類的軸承。一般中小型數控機床（如車床、銑床、加工中心、磨床）的主軸部件多數采用滾動軸承；重型數控機床采用液體靜壓軸承；高精度數控機床（如坐標磨床）采用氣體靜壓軸承；超高轉速（2～10萬轉／分鐘）的主軸可采用磁力軸承或陶瓷滾珠軸承。在各種類型的軸承中，以滾動軸承的使用最為普遍，圖1所示為主軸常用的幾種滾動軸承的類型。

　　（a） 雙列圓柱滾子軸承 （b） 雙列推力向心球軸承 （c） 雙列圓錐滾子軸承

　　（d） 帶凸緣雙列圓柱滾子軸承 （e） 帶彈簧的單列圓錐滾子軸承

　　圖1 主軸常用的幾種滾動軸承的結構形式

　　1、主軸滾動軸承的配置

　　根據主軸部件的工作精度、剛度、溫升和結構的復雜程度，合理配置軸承，可以提高主傳動系統的精度。采用滾動軸承支承，有許多不同的配置形式，目前數控機床主軸軸承的配置主要有如圖2所示的幾種形式。

　　圖2 數控機床主軸的配置形式

　　在圖（a）所示的配置形式中，前支承采用雙列短圓柱滾子軸承和60°角接觸球軸承組合，承受徑向載荷和軸向載荷，后支承采用成對角接觸球軸承，這種配置可提高主軸的綜合剛度，滿足強力切削的要求，普遍應用于各類數控機床。在圖（b）所示的配置形式中，前軸承采用角接觸球軸承，由2～3個軸承組成一套，背靠背安裝，承受徑向載荷和軸向載荷，后支承采用雙列短圓柱滾子軸承，這種配置適用于高速、重載的主軸部件，圖（c）所示前后支承均采用成對角接觸球軸承，以承受徑向載荷和軸向載荷，這種配置適用于高速、輕載和精密的數控機床主軸。圖（d）所示前支承采用雙列圓錐滾子軸承，承受徑向載荷和軸向載荷，后支承采用單列圓錐滾子軸承，這種配置可承受重載荷和較強的動載荷，安裝與調整性能好，但主軸轉速和精度的提高受到限制，適用于中等精度，低速與重載荷的數控機床主軸。

　　2、主軸滾動軸承的預緊

　　對主軸滾動軸承進行預緊和合理選擇預緊量，可以提高主軸部件的回轉精度、剛度和抗振性。滾動軸承間隙的調整或預緊，通常是通過軸承內、外圈的相對軸向移動來實現的。

　　圖3 滾動軸承的預緊方法

　　（1）軸承內圈移動 這種方法適用于錐孔雙列圓柱滾子軸承。用螺母通過套筒推動內圈在錐形軸頸上作軸向移動，使內圈變形脹大，在滾道上產生過盈，從而達到預緊的目的。圖3所示為幾種移動軸承內圈的預緊形式，圖（a）結構簡單，但預緊量不易控制，常用于輕載機床主軸部件。圖（b）用右端螺母限制內圈的移動量，易于控制預緊量。圖（c）在主軸凸緣上均布數個螺釘以調整內圈的移動量，調整方便，但是用幾個螺釘調整，易使墊圈歪斜。圖（d）將緊靠軸承右端的墊圈做成兩個半環，可以徑向取出，修磨其厚度可控制預緊量的大小，調整精度較高。調整螺母一般采用細牙螺紋，便于微量調整，而且在調好后要鎖緊防松。

　　（2）修磨座圈 通過修磨軸承的內外座圈，可以調整軸承的預緊力。圖4所示為兩種修磨的形式。圖 （a）為軸承外圍寬邊相對（背對背）安裝，這時修磨軸承內圈的內側，使間隙a增大；圖（b）所示為外圍窄邊相對（面對面）安裝，這時修磨軸承外圈的窄邊。在安裝時按圖示的相對關系裝配，并用螺母或法蘭蓋將兩個軸承軸向壓攏，使兩個修磨過的端面貼緊，這樣使兩個軸承的滾道之間產生預緊。

　　（a）修磨軸承內圈的內側

　　（b）修磨軸承外圈的內側

　　圖4 修磨軸承座圈

　　機床主軸的拆卸和安裝

　　當機床主軸受損需要更換時，應當先拆下原有主軸，再將新主軸組裝好后，打完動平衡，再重新安裝到機床上，才可以使用機床。這里應當注意，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，應該做動平衡試驗，然后才可以用，如果動平衡不好的話，那么噪聲相當大，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，應先松掉頂絲再松螺紋，在拿下九對疊形簧片和擋圈，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、外套的整個部件，這事至少需要兩個人，一個人拆掉軸承端蓋螺釘，一個人注意保護，用手托住主軸柱體底部，當軸承端蓋被卸下來后，主軸芯就可以掉下來，這時兩個人同時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。

　　然后就是主軸的安裝了。在安裝主軸前，要做到以下幾點：

　　① 將拉桿和推桿相互擰緊——它倆靠螺紋連接。

　　② 用汽油清洗殼體內壁和主軸外套，以免安裝時有雜質進入，影響配合質量，這時主軸外套尺寸為φ110mm±0.0065mm，它和殼體的內壁為過渡配合。

　　③ 九對疊簧由于機床長期使用而布滿油性灰塵，應用汽油或煤油清洗干凈，然后加上黃油——鋰基脂或鈣基脂，這樣可以延長疊簧的使用壽命。

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

　　做好基本準備工作，主軸做好動平衡后，就可以安裝主軸了。先將拉桿、推桿、柱體、軸承、內套、外套按圖裝配好（內套和外套之間有間隙，以變軸承轉動），兩個人托著從殼體的下方往上裝，另一個人上緊軸承端蓋，主軸軸芯就不會掉下來了，然后再依次安裝帶輪、背緊螺母、擋圈、九對疊形彈片，疊簧壓塊，最后裝好壓縮氣缸，整個主軸就算裝好了。在這里應該注意的一點事，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整高度。同時要將下面的軸承端蓋和上面的軸承壓緊塊都壓緊。