主軸部件包括主軸、主軸的支承(軸承)、安裝在主軸上的傳動(dòng)零件、密封件和相應的緊固件等,對于有自動(dòng)換刀裝置的數控機床,其主軸部件除主軸、主軸軸承和傳動(dòng)件等部分外,還有刀具自動(dòng)裝卸機構、吹屑裝置及主軸準停裝置等。主軸的端部是標準的,傳動(dòng)件如齒輪、帶輪等與一般機械零件相同。因此,研究主軸組件,主要是研究主軸的支承形式和軸承的選型。
主軸的傳動(dòng)件,可位于前后支承之間,也可位于后支承之后的主軸后懸伸端?谇皞鲃(dòng)件位于后懸伸端的越來(lái)越多。這樣做,可以實(shí)現分離傳動(dòng)和模塊化設計,主軸組件和變速箱可以作成獨立的功能部件,二者之間可以用齒輪副或帶傳動(dòng)連接。如果后忿伸端太長(cháng),可在主軸后部加輔助支承,輔助支承可為深溝軸承,保持游隙。傳動(dòng)件位于后懸伸端還有利于使前后軸承的距離(稱(chēng)為跨距)保持最佳值。
主軸支承分徑向和推力(軸向)支承。推力支承應位于前支承內,原因是數控機床的坐標原點(diǎn),常設定在主軸前端。為了減少熱膨脹造成的坐標原點(diǎn)位移,應盡最縮短坐標原點(diǎn)至推力支承之間的距離。
軸承在很大程度上決定主軸組件的性能,主軸軸承必須具有高精度、內部游隙能夠消除、高極限轉速、低溫升、高剛度、抗震性好和工作可靠等特性。
為帶凸肩的雙列圓錐滾子軸承。這種軸承的結構和圖2-11 (c)相似,特點(diǎn)是滾子被做成空心,故能進(jìn)行有效潤滑和冷卻。此外,還能在承受沖擊載荷時(shí)產(chǎn)生微小變形,增加接觸面積,起到有效吸振和緩沖作用。
滾動(dòng)軸承的精度有E級(高級)、D級(精密級)、C級(特精級)和B級(超精級)四種等級,前軸承的精度一般那比后軸承高一個(gè)精度等級。數控機床前支承通常采用B、C級精度的軸承,后支承則通常采用C, D級。