• 2．主轴箱的结构 • TH6350加工中心的主轴箱如图3-21所示。为 了增加转速范围和转距，主传动采用齿轮变速 传动方式。 • 3．主轴部件结构 3 • 图3-22为THK6380加工中心主轴部件结构图。 • (1)刀具自动夹紧装置 图3-23 拉紧结构； • (2)清洁装置 • (3)卸荷装置 图3-24 卸荷装置； • (4)主轴准停装置 图3-25是V形槽轮定位盘主 轴准停机构原理图

  电磁离合器是应用电磁效应接通或切断运动的元件， 由于它便于实现自动操作，并有现成的系列新产品可供 选用，因而它已成为自动装置中常用的操纵元件。

  4．电磁离合器变速 • 图3-5是数控铣镗床主轴箱中使用的无滑 环摩擦片式电磁离合器。 • 图3-6为啮合式电磁离合器，它是在摩擦 面上做了一定齿形，来提高传递的扭力。

  一、对主传动系统的要求 (1)调速范围 。 调速范围 (2)热变形 。 热变形 (3)主轴的旋转精度和运动精度 。 主轴的旋转精度和运动精度 (4)主轴的静刚度和抗振性 。 主轴的静刚度和抗振性 (5)主轴组件的耐磨性 。 主轴组件的耐磨性

  二、主轴变速方式 1．无级变速 数控机床一般都会采用直流或交 流主轴伺服电动机实现主轴无级变速。

  2．分段无级变速 (1)带有变速齿轮的主传动(见图3-2a)。 (2)通过带传动的主传动(见图3-2b) 。 (3)用两个电动机分别驱动主轴 (见图3-2c) 。

  带有齿轮 传动的主 传动系统 中，齿轮 的换挡主 要靠液压 拨叉来完 成。图33是三位 液压拨叉 图3-3 三位液压拨叉工作原理图 的原理图。 1、5－液压缸； 2－活塞杆； 3－拨叉； 4－套筒。

  • 图3-41是CK7815型数控车床主轴部件结构图 是 型数控车床主轴部件结构图 • 拆卸及调整过程 • 拆卸与调整过程必须要格外注意的事项

  图3-41 CK7815型数控车床主轴部件结构图 型数控车床主轴部件结构图

  CK7815型数控车床主轴部件拆卸及调整过程 型数控车床主轴部件拆卸及调整过程 型数控车床主轴部件

  1. 切断机床动力电源,拆下图中未标出的关联部件 9. 拆下螺母 11.拆下主轴脉冲编码器 3. 拆下主轴后支承处轴向定位螺钉 5. 拆下主轴部件 7. 拆下角接触轴承和前支撑 2. 拆下主轴及前端盖 6. 拆下圆柱棍子轴承、定位盘及油封 10. 拆下同步带轮 8. 拆下电机传动带、带轮及键 4. 拆下主轴前支承套螺钉

  二、冷却润滑技术 • (1)油气润滑方式 图3-37油气润滑原理图。 • (2)喷注润滑方式 图3-38 喷注润滑系统。 • (3)突入滚道式润滑方式 图3-39 突入滚道 润滑用特种轴承。 • (4)电动机内装式主轴 图3-40 电动机内装 式主轴。

  • 高速主轴支承用的高速轴承有接触式轴承和非 接触式轴承两大类 。 • 接触式轴承由于存在金属摩擦，因此摩擦因数 大，允许最高转速低。保持接触式轴承长期高 速运转的技术措施是预加载荷的自动补偿和良 好润滑。实施预加载荷自动补偿的方法之一是 采取了液压补偿系统 。 • 目前用于支承高速主轴的非接触轴承有空气轴 承、液体动、静压轴承和磁悬浮轴承。

  • 一、概述 • 主轴准停功能又称主轴定位功能(Spindle Specified Position Stop)，即当主轴停止 时，控制其停于固定的位置，这是自动 换刀所必须的功能。 • 主轴准停可分为机械准停与电气准停 • 二、机械准停 • 图3-29为典型的端面螺旋凸轮准停装置 。

  主轴部件的结构： 刀具自动夹紧装置 主轴部件的结构：1刀具自动夹紧装置 2 清洁装置，换刀时通入压缩空气，吹掉铁屑 清洁装置，换刀时通入压缩空气， 3 主轴准停装置，完成换刀的前提动作 主轴准停装置，

  3.1 概述 3.2主轴部件 3.3主轴准停 3.4 高速电主轴 3.5 主传动部件的结构与调整 3.6 主传动系统常见故障及排除方法

  图3-22 TH6380加工中心主轴部件结构图 1-刀夹；2-弹簧夹头；3-套筒；4-钢球；5-定位螺钉；6-定位小轴； 7-定位套筒；8-锁紧件；9-拉杆；10-拉套；11-主轴；12-齿轮；13-圆螺母； 14-主轴箱；15-连接座；16-连接弹簧；17-螺钉 ；18、10-碟形弹簧； 19-液压缸支座；21-套筒；22-垫圈；23-活塞；24、25-继电器； 26-压缩空气管接头；27、28-凸轮；29-定位块。

  图3-15 液压驱动动力自定心夹盘 1－驱动爪；2－卡爪；3－卡盘；4－活塞杆； 5－液压缸；6、7－行程开关。

  图3-20 棱形滑枕 图3-19 数控落地铣镗床 （a)滑枕外形；（b）滑枕截面。 的矩形滑枕

  • 4．主轴滚动轴承的预紧 • (1)轴承内圈移动（ 图3-11）。 • (2)修磨座圈或隔套 （图3-12，313）。

  三、主轴的材料和热处理 四、主轴的润滑与冷却 五、数控车床的主轴部件 1．主轴的支承与润滑，图3-14主轴组件 2．卡盘 图3-15液压驱动自定心夹盘 3．主轴编码器 六、自动换刀数字控制机床的主轴部件 1．主轴箱 图3-19 数控落地铣镗床的矩形滑枕 图3-20 棱形滑枕

  图3-2 数控机床主传动的四种配置方式 （a)齿轮变速；（b)带传动；（c)两个电动机分别驱动；（d)内装电动机主轴传 动结构。

  • 主轴部件所用滚动轴承的精度有高级E、精 密级D、特精级C和超精级B。前支承的精度 一般比后支承的精度高一级，也可以用相同 的精度等级。普通精度的机床通常前支承取 C、D级，后支承用D、E级。特高精度的机 床前后支承均用B级精度。

  注意事项 主轴为精密部件，选择好拆卸环境，轻拿轻放 拆卸过程要注意拆卸顺序和使用适当的工具。 轴承的拆卸要注意使用适当的工具，在正确的 部位加力。 • 角接触轴承要注意大口的开口方向，恢复时保 持一致。 • 调整好预紧螺母，保证主轴精度 • • • •

  9.拆卸前支撑主件 7.将主轴向左移出 5. 切断机床动力电源，拆下主轴前端盖、拆下主轴后端防护罩， 3.拆卸前支撑主件 碟簧 1.将主轴向左移出 、，拆下主轴前端盖、拆下主轴后端防护罩， 抽出主轴右端的轴向定位套 拆下套筒、垫圈、 拆下套筒、垫圈 切断机床动力电源 28 拆 拆下与主轴相连的气管油管 卸 工 艺 10.分解主轴刀具自动夹紧装置 8.拆卸凸轮，抽出主轴 6.拆下主轴箱盖及凸轮两边的螺母 4.拆下联接座螺钉及联接座 2.拆下液压缸，及相连的油管 拆卸凸轮， 拆下液压缸， 拆卸凸轮 拆下主轴箱盖及凸轮两边的螺母 拆下联接座螺钉及联接座 拆下液压缸 分解主轴刀具自动夹紧装置

  1. 11. 9. 7. 5. 3. . 拆拆 拆 拆下 下 拆拆切 下 下同 主 下下断 主 罩步 轴 圆快机 轴 壳带 前 螺换床 电 、、 端 母夹动 机 拆定 法 头力 拆 等 下位 兰 电 线 丝销 和 源 卸 路 杠油拆 工 、 螺封下 拆 钉 图艺 下 中 电 未 机 标 法 出 兰 的 盘 关 联 部 ,

  • 这种主传动是电 动机直接带动主 轴旋转（如图32d所示），大大 简化了主轴箱体 与主轴的结构， 有效地提高了主 轴部件的刚度， 但主轴输出转矩 小，电动机发热 对主轴的精度影 响较大。

  3.2主轴部件 主轴部件 • 一、主轴端部的结构形状 • 主轴端部用于安装刀具或夹持工件的夹 在设计的基本要求上， 应能保证定位准确、 具 ， 在设计的基本要求上 ， 应能保证定位准确 、 安装可靠、 联接牢固、 装卸方便， 安装可靠 、 联接牢固 、 装卸方便 ， 并能 传递足够的转矩。 传递足够的转矩 。 主轴端部的结构形状 都已标准化，如图3-8所示为普通机床和 都已标准化，如图 所示为普通机床和 数控机床所通用的几种结构及形式。 数字控制机床所通用的几种结构形式。

  • • • • • • • • 三、电气准停控制 1．磁传感器主轴准停 图3-30 磁传感器准停控制管理系统构成 图3-32 磁传感器准停时序图 2．编码器型主轴准停 图3-33 编码器型主轴准停结构 图3-34 编码器准停控制时序 3．数控系统控制准停

  • 1. 主轴为精密部件，选择好拆卸环境，轻拿轻 放 • 2. 拆卸过程要注意拆卸顺序和使用适当的工具。 • 3. 轴承的拆卸要注意使用适当的工具，在正确 的部位加力。 • 4. 角接触轴承要注意大口的开口方向，恢复时 保持一致。 • 5. 装配前，对各部件进行仔细清洗、拆卸时注 意实测碟簧的长度，装配时注意保持一致 • 6. 调整好预紧螺母，保证主轴精度

  • 例1．主轴定位不准确的故障维修 ． • 例2．主轴出现噪声的故障维修 ． • 例3．变档滑移齿轮引起主轴停转的故障 ． 维修 • 例4．电主轴非常快速地旋转发热的故障维修 ．

  注意事项 1. 主轴为精密部件，选择好拆卸环境，轻 主轴为精密部件，选择好拆卸环境， 拿轻放。 拿轻放。 2. 拆卸过程要注意拆卸顺序和使用适当的 工具。 工具。 3. 轴承的拆卸要注意使用适当的工具，在 轴承的拆卸要注意使用适当的工具， 正确的部位加力。 正确的部位加力。 4. 角接触轴承要注意大口的开口方向，恢 角接触轴承要注意大口的开口方向， 复时保持一致。 复时保持一致。 5. 装配时，调整圆柱棍子轴承的间隙。 装配时，调整圆柱棍子轴承的间隙。

  • 一、高速电主轴的结构 • 高速主轴在结构上几乎全部是交流伺服电动机 直接驱动的集成化结构，取消齿轮变速机构， 并配备有强力的冷却和润滑设计。集成主轴有 两种构成方式：一种是通过联轴器把电动机与 主轴直接联接，另一种则是把电动机转子与主 轴做成一体，即将无壳电动机的空心转子用压 配合的形式直接装在机床主轴上，带有冷却套 的定子则安装在主轴单元的壳体中，形成内装 式电动机主轴。图3-36 高速电主轴的组成。