数控机床主轴部件结构介绍
数控机床主轴部件结构
三、主轴零、部件
5、主轴其它结构——主轴 编码器
主轴编码电器主轴
三、主轴零、部件
5、主轴其它结构——液压卡 盘
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
6、7—行程开关 电数主控轴车床液压卡 盘
5—液压缸
三、主轴零、部件
5、主轴其它结构——液压卡 盘
1.职业能力目标 （1）能读懂数控机床的主轴装配图纸； （2）能理解并分析主轴各零件功能作用； 2.专业知识目标 （1）能建立数控机床的主轴及主传动基本概念； （2）能知道数控机床的主轴的基本结构及组成、工 作原理
（3）掌握数控机床主轴技术要求
阅读分析数控机床主轴箱装配图
阅读分析数控机床主轴箱装配图
一、对数控机床主传动系统的要求
①具有更大的调速范围并实现无级调速。 ②具有较高的精度与刚度，传递平稳，噪声低。 ③良好的抗振性和热稳定性 ④在车削中心上，要求主轴具有C轴控制功能。 ⑤在加工中心上，要求主轴具有高精度的准停功能。 ⑥具有恒线速度切削控制功能。
二、数控机床主传动系统的参数
（1）.主传动功率 P=Pc/η Pc=Fz V/6000=M*n/65500
主轴电动 机
① 主轴电动机直接驱动（一体化主轴，电主轴） ④、电主轴
三、主轴零、部件
1、主轴零件 要求：尺寸参数、端 部结构、
材料、轴颈精 度
电主轴
三、主轴零、部件
主轴端部结构
钻、镗床主轴 磨床主轴 电主轴
铣床主轴 内磨床主轴
三、主轴零、部件
2、主轴轴承
电双主列轴圆柱滚子轴承
三、主轴轴其它结构——主轴 准
电加主工轴中心准停
三、主轴零、部件
数控机床主传动系统及主轴部件讲解(1)
二、数控机床主轴的变速方式
数控机床的主传动要求较大的调速 范围，以保证加工时能选用合理的 切削用量，从而获得最佳的生产率、 加工精度和表面质量。
数控机床的变速是按照控制指令自动进行的， 因此变速机构必须适应自动操作的再求。 故大多数数控机床采用无级变速系统， 数控机床主传动系统主要有以下三种配置方 式。
第五章
第一节
第二节 第三节 第四节 第五节 第六节
数控机床的结构
数控机床的结构要求
数控机床主传动系统及主轴部件 数控机床的进给系统 数控机床回转工作台 数控加工使用的刀具及自动换刀系统 数控加工件
一、
数控机床主运动的特点
二、 三、
数控机床主轴的变速方式 主轴部件
传统的做法是采用机械挡块等来定向。
而现代的数控机床一般都采用电气式主轴定向，只 要数控系统发出指令信号，主轴就可以准确的定向。
主 轴 的准 停 装置 设 置在 主 轴的 尾 端 （如图）。交流调速电动机 11通过多 联三角带 9 和皮带轮 10 带动主轴旋转， ，当主轴需要停车 换刀时，发出降速 信号，主轴箱自动 改变传动路线，使 主轴换到最低转速 运转。在时间继电 器延时数秒后，开 始接通无触点开关。
（二）通过带传动的主传动（如图）
主要应用在小型数控机床上，可以避免齿 轮传动时引起的振动和噪声，但它只能适 用于低扭矩特性要求的主轴。
同步带传动是一种综合了带、链传动 优点的新型传动。 同步带的结构和传动如图所示。带的工作面及带轮 外圆上均制成齿形，通过带轮与轮齿相嵌合，作无 滑动的啮合传动。 带内采用了承载 后无弹性伸长的 材料作强力层， 以保持带的节距 不变，使主、从 动带轮可作无相 对滑动的同步传 动。
（一）带有变速齿轮的主传动（如图）
数控机床结构-数控机床的主轴部件
数控机床结构-数控机床的主轴部件主轴部件主轴部件是数控机床的最关键部件，它对零件加工质量有着直接的影响。
主轴部件包括主轴的支承、安装在主轴上的传动零件等。
数控机床的主轴部件要求有高的精度、刚度和热稳定性，还应满足数控机床所特有的结构要求。
如对于自动换刀的数控机床，为了实现刀具在主轴上的自动装卸与夹持，还必须有刀具的自动夹紧装置、主轴准停装置和主轴孔的清理装置等结构。
1.主轴部件的运动方式主轴部件按运动方式可分为以下几类:（1）只做旋转运动的主轴组件这类主轴组件结构较为简单，如车床、铣床和磨床等主轴组件属于这一类（2）既有旋转运动又有轴向进给运动的主轴组件如钻床和镗床等的主轴组件。
其中主轴组件与轴承装在套筒内。
主轴在套筒内做旋转主运动，套筒在主轴箱的导向孔内做直线进给运动。
（3）既有旋转运动又有轴向调整移动的主轴组件属于这一类的主轴组件有滚齿机、部分立式铣床等的主轴组件。
主轴在套筒内做旋转运动，并可根据需要随主轴套筒一起做轴向调整移动。
主轴组件工作时，用其中的夹紧装置将主轴套筒夹紧在主轴箱内，提高主轴部件的刚度。
（4）既有旋转运动又有径向进给运动的主轴部件属于这一类的有卧式镗床的平旋盘主轴部件和组合机床的镗孔车端面头主轴部件。
主轴做旋转运动时，装在数控机床结构主轴前端平旋盘上的径向滑块可带动刀具做径向进给运动。
（5）主轴做旋转运动又做行星运动的主轴部件新式内圆磨床砂轮主轴部件的工作原理如图3.2所示，砂轮主轴l在支撑套2的偏心孔内做旋转主运动。
支承套2安装在套筒4内。
套筒4的轴线与工件被加工孔轴线重合，当套筒4由蜗杆6经蜗轮W传动，在箱体3中缓慢地旋转时，带动套筒及砂轮主轴做行星运动，即圆周进给运动。
通过传动支承套2来调整主轴与套筒4的偏心距e，实现横向进给。
2.主轴主轴是主轴部件中的关键零件。
它的结构尺寸和形状、制造精度、材料及热处理等对主轴部件的工作性能有很大的影响。
主轴结构随主轴系统设计要求的不同而有多种形式。
数控机床设计4主轴组件设计
采用合理的轴承选配法，可在制造精度并非很高的情况下，也能使主轴组 件获得较高的旋转精度。
2）后轴承选配
对主轴组件前轴承选配之后再对后轴承选配，还可进一步提高主轴组件的 旋转精度。
把后轴承如同前轴承那样选配，可得到较小的轴端的偏心量。
综上所述，为了提高主轴组件的旋转精度，采用轴承选配法的几点结论是： （1）首先对前轴承进行选配（高点导向），使其偏心量δ A为最小。
常用中碳结构钢：优质结构钢，45。 合金结构钢，40Cr, 50Mn, 65Mn. 球墨铸铁也开始应用。 （2）热处理方法：滑动轴承支承，前端定位表面，淬硬HRC50~55； 低碳钢，渗碳淬火；合金可以化学处理。
三、主轴的技术条件 主轴的精度是根据机床的精度来提出技术要求，主轴的精度是：尺寸精 度，形状精度，以及支承轴颈与壳心表面之间的位置精度和光洁度。 支承轴颈为主轴基准，是工艺基准和测量基准，技术条件可以根据机床 手册和同等精度机床主轴图纸上的条件确定。
可用于要求不高的中速、普通精度机床的主轴（卧式车床、多刀车床、立式铣 床等）。
3）两端定位
两端定位结构其特点：
（1）支承结构简单，间隙调整方便； （2）主轴受热伸长会改变轴承间隙，
影响轴承的旋转精度及寿命；
（3）刚度和抗振性较差。 适用范围：（1）轴向间隙变化不影响正常工作的机床主轴，如钻床。
（2）支距短的机床主轴，如组合机床。
2 .60°接触角双向推力向心球轴承
这种轴承的优点是制造精度高，
允许转速高，温升较低，抗振性高 于推力球轴承8000型，装配调整简
单，精度稳定可靠。与双列圆柱滚
子轴承相配套，用于承受轴向载荷。 3.单列圆锥滚子轴承 普通单列圆锥滚子轴承（7000型），能同时承受径向和轴向载荷，承载 能力和刚度较高，价格便宜，支承简单，间隙调整方便。可用于中速、中载、 一般精度的主轴组件。
简述数控车床结构
简述数控车床结构数控车床是一种高精度、高效率的机床，它的结构设计和工作原理都非常复杂。
本文主要介绍数控车床的结构和组成部分，以及每个部分的功能和作用。
一、数控车床的结构数控车床的整体结构可以分为床身、主轴箱、进给箱、刀架、工作台等几个部分。
下面分别介绍每个部分的结构和作用。
1.床身床身是数控车床最基本的部分，它承载整个机床的重量和力量。
床身通常由铸铁或钢板制成，具有高强度和稳定性。
床身上安装了主轴箱、进给箱、刀架和工作台等组件。
2.主轴箱主轴箱是数控车床的核心部分，它包括主轴、主轴马达、主轴箱壳体、主轴前轴承和后轴承等组件。
主轴箱的主要作用是驱动工件旋转，完成车削加工。
3.进给箱进给箱是数控车床的另一个重要部分，它包括进给马达、进给螺杆、进给箱壳体、进给前轴承和后轴承等组件。
进给箱的主要作用是控制工件的进给速度和方向，完成车削加工。
4.刀架刀架是数控车床的切削部分，它包括主轴箱和进给箱中的伺服电机、刀架壳体、刀架座、刀杆、刀片等组件。
刀架的主要作用是控制刀具的位置和方向，完成车削加工。
5.工作台工作台是数控车床的工件支撑部分，它包括工作台床身、工件卡盘、工件支撑、工作台传动等组件。
工作台的主要作用是固定工件，并控制工件的旋转和进给。
二、数控车床的组成部分数控车床的组成部分主要包括数控系统、伺服系统、机械传动系统和液压系统等。
1.数控系统数控系统是数控车床的核心部分，它控制着整个机床的运动和加工过程。
数控系统包括硬件和软件两部分，硬件包括主板、数控器、显示屏等组件，软件包括编程软件、操作软件等组件。
数控系统可以实现自动化加工，提高生产效率和产品质量。
2.伺服系统伺服系统是数控车床的关键部分，它控制着刀架和进给箱的运动和位置。
伺服系统包括伺服电机、伺服驱动器、编码器等组件，它们通过信号传递和反馈控制实现精确的位置控制。
3.机械传动系统机械传动系统是数控车床的重要部分，它负责将电能转换成机械能，驱动主轴和进给箱的运动。
数控机床主轴结构
材料优化
结构形状优化
轴承配置优化
选用高性能材料，如合 金钢、陶瓷等，提高主
轴的刚度和耐磨性。
通过改变主轴的形状和 尺寸，优化其刚度和质 量分布，提高动态性能。
合理选择和配置轴承， 提高主轴的旋转精度和
稳定性。
冷却与润滑优化
改进冷却和润滑系统， 降低主轴温升和摩擦磨
损，提高使用寿命。
案例分析：某型号数控机床主轴设计
发展历程及现状
发展历程
随着数控技术的不断发展，主轴结构 经历了从简单到复杂、从低速到高速 、从低精度到高精度的演变过程。
现状
目前，数控机床主轴结构已经实现了 高速化、高精度化、高刚性化、高可 靠性化等目标，满足了现代制造业对 高效率、高质量加工的需求。
市场需求与应用前景
市场需求
随着制造业的快速发展，数控机床主轴的市场需求不断增长。特别是在汽车、 航空航天、模具等高端制造领域，对高精度、高效率的主轴需求尤为迫切。
维护效果
经过维护后，数控机床主轴的发热和振动问题得到了有效解决，主轴运 转恢复正常。此次维护不仅提高了设备的稳定性和加工精度，也延长了 设备的使用寿命。
06 主轴结构发展趋势与展望
技术创新方向
高速、高精度主轴技术
通过优化主轴结构、提高制造精度和采用先进的控制策略，实现 主轴的高速、高精度运转，满足高端数控机床的加工需求。
致。
主轴振动
可能是主轴动平衡不良、轴承磨 损或主轴电机故障等原因引起。
主轴转速不稳定
可能是主轴电机故障、电源电压 不稳定或控制系统故障等原因造
成。
维护保养方法与建议
定期检查主轴轴承预紧力， 确保其在合适范围内。
定期检查主轴动平衡，如 有必要，进行动平衡调整。
数控机床主轴部件结构
数控机床主轴部件结构1.主轴箱体：主轴箱体是主轴部件的主要支撑部分，通常由铸铁或钢板焊接而成。
其主要功能是支撑主轴轴承和主轴电机，并提供刚性和稳定的工作环境。
主轴箱体通常有进给箱和冷却箱两个部分，进给箱用于传送动力和转矩到主轴，而冷却箱则用于散热和冷却主轴。
2.主轴轴承：主轴轴承用于支撑和定位主轴，使其能够高速旋转并承受工作负载。
根据不同的需求，主轴轴承可以分为滚动轴承和滑动轴承两种类型。
滚动轴承主要有角接触球轴承、圆锥滚子轴承和球面滚子轴承等；滑动轴承则有液体静压轴承和磁浮轴承等。
主轴轴承通常由高速钢或陶瓷制成，以提供低摩擦和高刚度的特性。
3.主轴电机：主轴电机用于提供主轴的驱动力和转矩。
根据不同的需求和机床类型，主轴电机可以采用交流电机、直流电机或伺服电机等。
交流电机通常具有较好的响应性和调速性能，而直流电机则提供更高的转矩和速度范围。
伺服电机则结合了交流电机和伺服控制系统，可实现更精确的位置和速度控制。
4.主轴夹头：主轴夹头用于夹持工件或刀具，使其与主轴保持刚性连接。
主轴夹头通常有机械夹头和液压夹头两种类型。
机械夹头通过螺纹、卡盘或夹具等机械结构实现夹紧，适用于一般的加工需求。
液压夹头则通过液压系统提供更高的夹紧力和精确的夹紧位置，适用于高精度加工和重负载切削。
除了以上主要部件，数控机床主轴还可能包括冷却系统、振动补偿系统、联轴器等。
冷却系统用于降低主轴温度，保证加工质量和主轴寿命；振动补偿系统用于抑制主轴振动，提高加工质量和效率；联轴器用于连接主轴电机和主轴轴承，传递动力和转矩。
总之，数控机床主轴部件结构的设计旨在实现稳定高速、高精度的加工要求。
不同的机床和加工需求可能会有不同的主轴结构和配置，但其核心目标都是提供高效的驱动力和承载能力，以满足工业生产的要求。
简述数控机床的结构及组成
简述数控机床的结构及组成一、数控机床的概述数控机床是一种高精度、高效率、高自动化程度的机床，它采用计算机控制系统来实现工件的加工。
与传统机床相比，数控机床具有精度高、生产效率高、操作简单等优点，因此在现代制造业中得到了广泛应用。
二、数控机床的结构数控机床主要由以下几个部分组成：主轴箱、工作台、导轨系统、刀库和液压系统等。
1. 主轴箱主轴箱是数控机床的核心部件，它包含了主轴和主轴驱动装置。
主轴是用来安装刀具并进行加工的部件，而主轴驱动装置则负责带动主轴旋转。
主轴箱通常由铸铁或钢板焊接而成，其内部采用优质滚动轴承或滑动导轨等结构。
2. 工作台工作台是用来固定工件并进行加工的部件。
根据不同的加工需求，工作台可以分为平面式和立式两种类型。
平面式工作台通常用于平面零件加工，而立式工作台则适用于非平面零件的加工。
3. 导轨系统导轨系统是数控机床的重要组成部分，它负责支撑和定位主轴箱、工作台等部件。
导轨系统通常由滚珠丝杠、直线导轨等组成，其精度和刚度直接影响到机床的加工精度和稳定性。
4. 刀库刀库是用来存放刀具的部件，它通常由多个刀柄和一个转盘组成。
不同类型的刀具可以根据需要进行更换，以满足不同的加工需求。
5. 液压系统液压系统是数控机床的动力源，它负责驱动各种液压元件来完成机床各项功能。
液压系统通常包括油泵、油箱、油管等部件，其性能直接影响到机床的运行效率和稳定性。
三、数控机床的组成数控机床由以下几个主要组成部分构成：1. 数控装置数控装置是数控机床最重要的组成部分之一，它负责对加工过程进行监测和控制。
数控装置通常由计算机、数字信号处理器、编码器等组成，可以实现加工参数的自动调整和控制。
2. 伺服系统伺服系统是数控机床的关键部分之一，它负责驱动主轴箱、工作台等部件进行运动。
伺服系统通常由电机、减速器、编码器等组成，其性能直接影响到机床的加工精度和效率。
3. 控制面板控制面板是数控机床的人机交互界面，它负责向操作员提供操作界面和参数设置功能。
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第机二电章 设备数安控装机与床调机试械结构的装配与调试
情景三 数控机床主轴部件结构
三、主轴零、部件
5、主轴其它结构——液压卡盘
电数控主车轴床液压卡盘
第机二电章 设备数安控装机与床调机试械结构的装配与调试
材料、轴颈精度
电主轴
第机二电章 设备数安控装机与床调机试械结构的装配与调试
数控机床主轴部件结构介绍(PPT36页)
数控机床主轴部件结构介绍(PPT36页)
情景三 数控机床主轴部件结构
三、主轴零、部件
主轴端部结构
钻、镗床主轴
磨床主轴
电主轴
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数控机床主轴部件结构介绍(PPT36页)
①具有更大的调速范围并实现无级调速。 ②具有较高的精度与刚度，传递平稳，噪声低。 ③良好的抗振性和热稳定性 ④在车削中心上，要求主轴具有C轴控制功能。 ⑤在加工中心上，要求主轴具有高精度的准停功能。 ⑥具有恒线速度切削控制功能。
第机二电章 设备数安控装机与床调机试械结构的装配与调试
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三、主轴零、部件
2、主轴轴承
双向推力角接触球轴承
第机二电章 设备数安控装机与床调机试械结构的装配与调试
数控机床主轴部件结构介绍(PPT36页)
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情景三 数控机床主轴部件结构
三、主轴零、部件
2、主轴轴承
电主角轴接触球轴承
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情景三 数控机床主轴部件结构
① 主轴电动机直接驱动（一体化主轴，电主轴）
④、电主轴
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数控机床主轴部件结构介绍(PPT36页)
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情景三 数控机床主轴部件结构
三、主轴零、部件
1、主轴零件 要求：尺寸参数、端部结构、
数控机床主轴部件结构介绍(PPT36页)
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情景三 数控机床主轴部件结构
二、主传动系统的配置
③、电动机经齿轮变速传动主轴
主轴电动 机
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数控机床主轴部件结构介绍(PPT36页)
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情景三 数控机床主轴部件结构
三、主轴零、部件
3、主轴轴承配置方式
电主轴
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数控机床主轴部件结构介绍(PPT36页)
数控机床主轴部件结构介绍(PPT36页)
情景三 数控机床主轴部件结构
数控机床主轴部件结构介绍(PPT36页)
情景三 数控机床主轴部件结构
二、主传动系统的配置
1.主轴电动机直接驱动
2.电动机经同步齿形带传动主轴
3.电动机经齿轮变速传动主轴
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ห้องสมุดไป่ตู้
4.电主轴
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情景三 数控机床主轴部件结构
阅读分析数控机床主轴箱装配图
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情景三 数控机床主轴部件结构
阅读分析数控机床主轴箱装配图
第机二电章 设备数安控装机与床调机试械结构的装配与调试
数控机床主轴部件结构介绍(PPT36页)
情景三 数控机床主轴部件结构
一、对数控机床主传动系统的要求
数控机床主轴部件结构介绍(PPT36页)
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情景三 数控机床主轴部件结构
三、主轴零、部件
4、主轴轴承典型应用与主轴结构
电主加轴工中心主轴结构
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情景三 数控机床主轴部件结构
三、主轴零、部件
5、主轴其它结构——主轴编码器
主轴编码器电主轴
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三、主轴零、部件
5、主轴其它结构——液压卡盘
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
机电设备安装与调试
情景三 数控机床主轴部件结构
学习目标
1.职业能力目标 （1）能读懂数控机床的主轴装配图纸； （2）能理解并分析主轴各零件功能作用； 2.专业知识目标 （1）能建立数控机床的主轴及主传动基本概念； （2）能知道数控机床的主轴的基本结构及组成、工 作原理 （3）掌握数控机床主轴技术要求
三、主轴零、部件
4、主轴轴承典型应用与主轴结构
电数主控车轴床主轴一
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数控机床主轴部件结构介绍(PPT36页)
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情景三 数控机床主轴部件结构
三、主轴零、部件
4、主轴轴承典型应用与主轴结构
数电控主车轴床主轴二
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情景三 数控机床主轴部件结构
二、主传动系统的配置
①、电动机经联轴器直接驱动主轴
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情景三 数控机床主轴部件结构
②、电动机经同步齿形带传动主轴
主轴电动机
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情景三 数控机床主轴部件结构
二、数控机床主传动系统的参数
（1）.主传动功率 P=Pc/η Pc=Fz V/6000=M*n/65500
（2）主运动调速范围 n=1000V/πd
第机二电章 设备数安控装机与床调机试械结构的装配与调试
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铣床主轴 内磨床主轴
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情景三 数控机床主轴部件结构
三、主轴零、部件
2、主轴轴承
电双列主圆轴柱滚子轴承
第机二电章 设备数安控装机与床调机试械结构的装配与调试
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情景三 数控机床主轴部件结构