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目前主轴轴承的配置形式主要有 3 种， 如图所示。

图　数控机床主轴轴承配置形式

①前支承采用双列圆柱滚子轴承和双列 60°角接触球轴承组合， 后支承采用成对角接触球轴承， 如图a 所示。此种配置形式使主轴的综合刚度大幅度提高， 可以满足强力切削的要求， 普遍应用于各类数控机床的主轴中。

②采用高精度双列角接触球轴承， 如图b 所示。 角接触球轴承具有良好的高速性能， 主轴*高转速可达 4000r/ min，但它的承载能力小， 适用于高速、 轻载和精密的数控机床主轴。 在加工中心的主轴中， 为了提高承载能力， 有时应用 3 个或 4 个角接触球轴承组合的前支承，并用隔套实现预紧。

③采用双列和单列圆锥轴承， 如图 3⁃9c 所示。 这种轴承径向和轴向刚度高， 能承受重载荷， 尤其能承受较强的动载荷，安装与调整性能好。 但这种轴承配置限制了主轴的*高转速和精度， 适用于中等精度、 低速与重载的数控机床主轴。

随着材料工业的发展， 在数控机床主轴中有使用陶瓷滚珠轴承的趋势。 这种轴承的特点是： 滚珠重量轻、 离心力小、 动摩擦力矩小；因温升引起的热膨胀小， 使主轴的预紧力稳定； 弹性变形量小、 刚度高、 寿命长。 缺点是成本较高。

在主轴的结构上， 要处理好卡盘或刀具的装夹、 主轴的卸荷、 主轴轴承的定位和间隙的调整、主轴组件的润滑和密封以及工艺上的一系列问题。 为了尽可能减少主轴组件温升引起的热变形对机床工作精度的影响，通常利用润滑油的循环系统把主轴组件的热量带走， 使主轴组件和箱体保持恒定的温度。 在某些数控铣镗床上采用专用的制冷装置，比较理想地实现了温度控制。 近年来， 某些数控机床的主轴轴承采用**油脂润滑， 每加一次油脂可以使用7 ～10 年， 简化了结构，降低了成本且维护保养简单。 但需防止润滑油和油脂混合， 通常采用迷宫式密封方式。

对于数控车床主轴， 因为在它的两端安装着动力卡盘和夹紧液压缸， 主轴刚度必须提高， 并应设计合理的连接端，以改善动力卡盘与主轴端部的连接刚度。

对于一般数控机床和自动换刀数控机床 （加工中心） 来说， 由于采用了电动机无级变速， 减少了机械变速装置， 主轴箱的结构较普通机床简化， 但主轴箱材料要求较高，一般用HT250 或 HT300， 制造与装配精度也较普通机床要高。

对于数控落地铣镗床来说， 主轴箱结构比较复杂， 主轴箱可沿立柱上的垂直导轨作上下移动， 主轴可在主轴箱内作轴向进给运动，除此以外， 大型落地铣镗床的主轴箱结构还有携带主轴的部件作前后进给运动的功能， 它的进给方向与主轴的轴向进给方向相同。此类机床的主轴箱结构通常有两种方案， 即滑枕式和主轴箱移动式。

（1） 滑枕式

数控落地铣镗床有圆形滑枕、 方形或矩形滑枕以及棱形或八角形滑枕。 滑枕内装有铣轴和镗轴， 除镗轴可实现轴向进给外，滑枕自身也可作沿镗轴轴线方向的进给， 且两者可以叠加。 滑枕进给传动的齿轮和电动机是与滑枕分离的，通过花键轴或其他系统将运动传给滑枕以实现进给运动。

①圆形滑枕。 圆形滑枕又称套筒式滑枕， 这种圆形断面的滑枕和主轴箱孔的制造工艺简便， 使用中便于接近工件加工部位。但其断面面积小， 抗扭惯性矩较小， 且很难安装附件， 磨损后修复调整困难， 现已很少采用。

图1　数控落地铣镗床的矩形滑枕

②矩形或方形滑枕。 滑枕断面形状为矩形， 其移动的导轨面是其外表面的四个直角面， 如图1所示。 这种形式的滑枕，有比较好的接近工件性能， 其滑枕行程可做得较长， 端面有附件安装部位， 工艺适应性较强， 磨损后易于调整。抗扭断面惯性矩比同样规格的圆形滑枕大。 这种滑枕国内外均有采用， 尤以长方形滑枕采用较多。

③棱形、 八角形滑枕。 棱形、 八角形滑枕的断面工艺性较差。 与矩形或方形滑枕比较， 在同等断面面积的情况下， 高度较大，但宽度较窄， 如图2所示， 这对安装附件不利， 在滑枕表面使用静压导轨时， 静压面小， 主轴在工作过程中抗振能力较差，受力后主轴中心位移大。

图2　棱形滑枕

a） 滑枕外形　b） 滑枕截面

（2） 主轴箱移动式

这种结构又有两种形式， 一种是主轴箱移动式， 另一种是滑枕主轴箱移动式。

①主轴箱移动式。 主轴箱内装有铣轴和镗轴， 镗轴实现轴向进给， 主轴箱箱体在滑板上可作沿镗轴轴线方向的进给。 箱体作为移动体，其断面尺寸远比同规格滑枕式铣镗床大得多。 这种主轴箱端面可以安装各种大型附件， 使其工艺适应性增加， 扩大了功能。缺点是接近工件性能差， 箱体移动时对平衡补偿系统的要求高， 主箱热变形后产生的主轴中心偏移大。

②滑枕主轴箱移动式。 这种形式的铣镗床， 其本质仍属于主轴箱移动式，只是把大断面的主轴箱移动体尺寸做成同等主轴直径的滑枕式而已。 这种主轴箱结构， 铣轴和镗轴及其传动和进给驱动机构都装在滑枕内，镗轴实现轴向进给， 滑枕在主轴箱内作沿镗轴轴线方向的进给。 滑枕断面尺寸比同规格的主轴箱移动式的主轴箱小， 但比滑枕移动式的大。其断面尺寸足可以安装各种附件。 这种结构型式不仅具有主轴箱移动式的传动链短、 输出功率大及制造方便等优点，还具有滑枕式的接近工件方便灵活的优点。 克服了主轴箱体移动式的具有危险断面和主轴中心受热变形后位移大等缺点。