主轴是机床的执行件,它的功能是支承并带动工件或刀具完成表面运动,同时还起到传递动力和转矩,承受切削力和驱动力等载荷的作用。由于机床主轴的工作性能直接影响到机床的加工质量和生产率,因此它是机床中的关键组件之一。
机床主轴装配的主要技术要求包括:主轴径向跳动、主轴端面跳动、动平衡。影响主轴径向跳动的因素包括:主轴本身的精度、轴承本身的精度、主轴箱轴承座孔的同轴度等。影响主轴端面跳动的因素包括:主轴轴肩端面的垂直度与跳动误差,紧固轴承的螺母、衬套、垫圈等的端面圆跳动和平行度误差,轴承本身端面圆跳动误差,主轴箱体主轴座孔的端面圆跳动误差等。影响主轴动平衡的因素包括:主轴及轴上传动零件、外界振源等。
机床主轴常用装配方法包括:定向装配法和角度选配法。对精度要求较高的主轴部件,为了提高主轴的旋转精度,除了要保证主轴及相关零件高的加工精度及采用精密的主轴轴承以外,轴承内圈与主轴装配需采用定向装配法和角度选配法。也就是人为地控制各装配件径向跳动误差的方向,使误差相互抵消而不是累积,以提高装配精度的方法。定向装配法可以部分消除或减小误差,适用于批量主轴装配;角度选配法理论上可以完全消除误差,但是增加了数据处理环节、装配难度和装配时间,适用于高精度主轴及单件主轴装配。
机床主轴装配工艺包括:装配前的准备、主轴装配、跑合测试及运转检查。装配前的准备包括零件的清洁、检验,主要零件的尺寸、形状误差检查,轴承的选择和配对等;主轴装配包括轴承的安装、轴承的预紧和紧固等;跑合测试是为了确认主轴装配是否正常并释放装配应力。