工具機系統設計與分析
主軸系統(一)
系統簡介
紀華偉 大葉大學機械與自動化工程學系 林肇遠 友嘉實業股份有限公司工具機事業部 2008.03.11
課程內容
?概述 ?主軸架構 ?主軸設計要求
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概述
?工具機市場需求
3C 3C 模具 模具 航太輕合金 航太輕合金 汽機車 汽機車 一般加工 一般加工
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高速鑽孔攻牙，輕切削面銑 1mm以下小孔徑鑽孔
高速
硬鋼材加工，曲面加工
高速銑削，曲面加工 高速銑削，鑽孔，攻牙 精密搪孔
高精度
高效率
鑽孔，攻牙，面銑，搪孔
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概述
? 主軸為工具機進行加工時，直接帶動刀具 或工件旋轉，進行切削、研磨..等加工程序 之重要單元。
– 帶動工件旋轉，如車床。 – 帶動刀具旋轉，如銑床。
? 依驅動方式分為:
– 齒輪式 – 皮帶式 – 馬達內藏式 – 直結式
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概述
? 依驅動方式分為:
– 齒輪式
motor
優點： ? 傳動系統扭轉剛性大，能 承受低速高扭力負載 ? 適合低速大切深加工，但 主軸剛性須加大 缺點： ? 效率差，傳輸功率損耗大， 噪音大，油污染 ? 高速受限制 ? 齒輪及箱體製造成本高
Gear Spindle 8k~20k rpm
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概述
? 依驅動方式分為:
– 皮帶式
優點： ? 高張力低噪音齒型設計，高 速時噪音比齒輪式低 ? 組裝，維修容易，成本低 缺點： ? 傳動系統撓性大，扭轉剛性低 ? 皮帶拉力易使後端主軸溫升加大 ? 高速運轉受皮帶限制而無法提高 ? 過負荷切削易使皮帶滑移。
motor
Belt Spindle 8k~15k rpm
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概述
? 依驅動方式分為:
– 馬達內藏式
優點： ?電磁能直接傳動為機械能，無傳遞功率損耗，亦 無須考慮如 DDS 主軸連軸器的剛性問題 ? 此外馬達具有雙線圈兩段輸出功率，具備低速高 扭力功能 ? 低速重切削能力大約介於齒輪式與皮帶式之間 ? 高速切削能力則較優。 缺點： ? 製造及材料成本高， ? 組裝複雜，維修困難度高 ? 線圈發熱易影響主軸溫升。 轉子 定子
15k~200k rpm Spindle
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概述
? 依驅動方式分為:
– 直結式
優點： ? 高速化，噪音遠低於皮帶式主軸 ? 直接電磁能 - 機械能轉換 ? 低傳輸功率損耗 ? 低速重切削不會有皮帶式之跳脫問題 缺點： ? 系統總組合長度拉長， ? 組裝精度要求高， ? 使用在C-frame重量集中前端。 ? 動平衡校正較困難， 聯軸器易受切削激振鬆脫。
motor
Coupling
Spindle
15k~30k rpm
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概述
? 各式主軸
軸線可動主軸
液靜壓主軸
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液動壓主軸
滾珠軸承主軸
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主軸架構
? 車削中心機(Turning Center)
Supporting Bearings
Chuck
Pulley
Main Bearing set
資料來源: FAG
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主軸架構
? 綜合加工機(machining Center)
Tool Holder Main Bearing set Supporting Bearings Balancing block
Mounting Flange
Water Jacket
Pulley
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主軸架構
? 綜合加工機(machining Center)
密封環 刀把介面 密封環
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主軸架構
? 綜合加工機(machining Center)
馬達內藏式主軸
馬達定子 冷卻水套 冷卻水套
HSK刀把
馬達轉子
碟型彈簧
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主軸架構
Supporting Bearings Mounting Flange
Balancing block Pulley Water Jacket
Main Bearing set
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主軸架構
? ? ? ? ? ? 心軸 軸承 刀具夾持系統 冷卻系統 潤滑系統 密封設計
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主軸架構
? 心軸
– 主軸之心軸為一多段式中空階梯樑，是主 軸單元重要結構元件。 – 功能
? ? ? ? 提供主軸所需剛性。 提供刀把介面及刀具夾持系統。 與軸承組成主軸-軸承系統，為主軸旋轉組件。 提供主軸中心出水(CTS)機構(部分系統)。
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主軸架構
? 心軸
– 設計考量
? 等效慣性矩:各階段之長度與截面尺寸設計。 ? 軸承間之跨距: 軸承間距離影響心軸負荷變形量。 ? 懸伸量:前端軸承至刀把介面距離。
L 跨距 a 懸伸
Y
後端軸承 刀具端軸承
F
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主軸架構
? 軸承
支持主軸，並限制位移，使主軸繞固定旋轉中 心運動，此外提供足夠界面剛性，使主軸承受 切削力。
– – – – 滾動軸承(Rolling Bearing) 液靜壓軸承(Hydrostatic Bearing) 液動壓軸承(Hydrodynamic Bearing) 磁浮軸承(Active Magnetic Bearing )
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主軸架構
? 軸承
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主軸架構
? 主軸心軸與軸承系統之組合設計，影響主軸之 剛性。
?軸承之選用與配置 ?主軸之內外徑、懸伸與軸承跨距
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绪论 随着市场上产品更新换代的加快和对零件精度提出更高的要求，传统机床已不能满足要求。数控机床由于众多的优点已成为现代机床发展的主流方向。它的发展代表了一个国家设计、制造的水平，在国内外都受到高度重视。 现代数控机床是信息集成和系统自动化的基础设备，它集高效率、高精度、高柔性于一身，具有加工精度高、生产效率高、自动化程度高、对加工对象的适应强等优点。实现加工机床及生产过程的数控化，已经成为当今制造业的发展方向。可以说，机械制造竞争的实质就是数控技术的竞争。 本课题的目的和意义在于通过设计中运用所学的基础课、技术基础课和专业课的理论知识，生产实习和实验等实践知识，达到巩固、加深和扩大所学知识的目的。通过设计分析比较机床的某些典型机构，进行选择和改进，学习构造设计，进行设计、计算和编写技术文件，达到学习设计步骤和方法的目的。通过设计学习查阅有关设计手册、设计标准和资料，达到积累设计知识和提高设计能力的目的。通过设计获得设计工作的基本技能的训练，提高分析和解决工程技术问题的能力，并为进行一般机械的设计创造一定的条件。
一、设计题目及参数 1.1 题目 本设计的题目是数控车床的主轴组件的设计。它主要由主轴箱，主轴，电动机，主轴脉冲发生器等组成。我主要设计的是主轴部分。 主轴是加工中心的关键部位，其结构优劣对加工中心的性能有很大的影响，因此，在设计的过程中要多加注意。主轴前后的受力不同，故要选用不同的轴承。 1.2参数 床身回转空间400mm 尾架顶尖与主轴端面距离1000mm 主轴卡盘外径Φ200mm 最大加工直径Φ600mm 棒料作业能力50～63mm 主轴前轴承内和110～130mm 最大扭矩480N·m 二、主轴的要求及结构 2.1主轴的要求 2.1.1旋转精度 主轴的旋转精度是指装配后，在无载荷，低转速的条件下，主轴前端工件或刀具部位的径向跳动和轴向跳动。 主轴组件的旋转精度主要取决于各主要件，如主轴、轴承、箱体孔的的制造，装配和调整精度。还决定于主轴转速，支撑的设计和性能，润滑剂及主轴组件的平衡。 通用（包括数控）机床的旋转精度已有标准规定可循。 2.1.2 静刚度 主轴组件的静刚度（简称刚度）反映组件抵抗静态外载荷变形的能力。影响主轴组件弯曲刚度的因素很多，如主轴的尺寸和形状，滚动轴承的型号，数量，配置形式和预紧，前后支撑的距离和主轴前端的悬伸量，传动件的布置方式，主轴组件的制造和装配质量等。 各类机床主轴组件的刚度目前尚无统一的标准。 2.1.3抗振性 主轴组件工作时产生震动会降低工件的表面质量和刀具耐用度，缩短主轴轴承寿命，还会产生噪声影响环境。 振动表现为强迫振动和自激振动两种形式。
设计题目机床主传动系统设计系别机电工程分院 专业机械制造及其自动化学生姓名 专业班级 班级学号 设计日期
车床设计任务书一、设计题目 工件最大回转直径D max=300mm， /r 轴最低转速=355min /r 轴最高转速=1800min 电机功率P=3KW，公比Ф=1.26= 二、运动设计，确定结构式 1. 查表得 250 500 1000 265 530 1060 280 560 1120 300 600 1180 315 630 1250 335 670 1320 355 710 1400 375 750 1500 400 800 1600 425 850 1700 450 900 1800
475 950 1900 355，450，560，710，900，1120，1400，1800（共8级） 或者 Z=8 2.结构式、传动组和传动副数的确定 ①传动组和传动副数可能的方案有： 8=4×2 8= 2×4 8 = 2×2×2 第一行方案有时可以省掉一根轴。缺点是有一个传动组内有四个传动副。如果用一个四联滑移齿轮，则会增加轴向尺寸；如果用两个双联滑移齿轮，则操纵机构必须互锁以防止两个滑移齿轮同时啮合。所以一般少用。 第二行的方案根据 “前多后少”的原则。取8 = 2×2×2 的方案。 ②结构式或结构网的各种方案的确定 由①知方案有 a.4212228??= b.4122228??= c.2142228??= d.2412228??= e.1422228??= f.1242228??=
选择原则： I)传动副的极限传动比和传动组的极限变速范围 降速传动中，主动齿轮的最少齿数受到限制m in u ≥41 ； 避免被动齿轮的直径过大升速传动比最大值max u ≤2（斜齿传动max u = 2.5）尽量减少振动和噪声； 各变速组的变速范围m ax R =max u /m in u ≤8-10 之间； 对于进给传动链，由于转速通常较低，零件尺寸也较小，上述限制可放宽些。 8.251 ≤≤进i 。故max 进R 14≤ 在检查传动组的变速范围时，只需检查最后一个扩大组。因为其它传动组的变 速范围都比它小。应为: max ) 1-(p n R R n x n ≤=? II)基本组与扩大组的排列顺序。 原则是选择中间传动轴变速范围最小的方案。 综上所述，方案4212228??= 较好 三、转速图与传动系统图 1.根据已知参数，取 4级电动机Y100L2-4，额定功率3KW ，满载转速1430min /r 本例所选定的结构式共有三个传动组，变速机构共需4轴。加上电动机轴
浅析数控铣床的主轴结构设计 摘要自从我国改革开放之后，我国的工业领域发展就十分迅速，工业化水平不断提高，促进了国民经济的迅速发展，尤其是近几年自动化技术在工业领域中的普遍应用，极大提高了工业生产的质量和效率，其中各种工业生产设备的应用，极大的便利了工业生产活动，数控铣床作为工业生产中的常见设备，在工业生产中的高速度，高精度以及高效率等优势，使其在工业领域中发挥的作用越来越大。在数控铣床结构中，主轴结构无疑是十分关键的，直接影响着数控铣床的应用，所以本文就针对数控铣床的主轴结构设计进行分析，促进数控铣床在工业领域中的应用。 关键词数控铣床；主轴；结构设计 在我国的工业生产领域中，数控铣床作为高速切削技术的主要应用设备，在我国应用十分广泛，有效提高了切削工作的效率和质量，提高了工业生产中的产品加工精度，在高速切削的过程中主轴是极为核心的部件，主轴的结构和质量会直接影响工业生产的质量和效率，所以在现代数控铣床的应用过程中，需要加强对主轴结构的设计，提高主轴的质量，从而促进数控铣床的广泛应用。 1 數控铣床主轴结构特点 主轴是数控铣床结构中最为关键和核心的部件，其主要作用是带动刀具高速旋转，从而实现高速切削，完成加工任务，而在切削工作中，主轴的作用也就具体表现为切削力的承受和为机床提供驱动力。由于主轴在数控铣床的工作中发挥着重要的作用，承受了巨大的压力，所以数控铣床的工作过程中，主轴想要实现高速旋转，保证加工的质量和效率就必须对自身的结构进行优化，保证自身的可靠性，也就是说，需要有良好的静动态特性。 数控铣床的主轴具有一定的结构特点，主要包括： （1）主轴的中心为空心，在其中会装弹簧等装置来固定和使用铣刀，方便铣刀的使用； （2）在主轴的前端会设置一个7：24比例的锥形空洞，在断面上会设置用于将主轴转矩数据传输给铣刀的主轴转矩检测装置； （3）在主轴的后部会设置用于铣刀放松的液压缸，在日常为铣刀进行保护； （4）主轴的运转主要依靠齿轮进行，用齿轮进行变速传动； 2 数控铣床主轴结构的设计优化 2.1 进行设计控制
新疆工程学院机械工程系毕业设计（论文）任务书 学生姓名专业班级机电一体化09-11（1）班设计(论文)题目数控机床主传动系统及主轴设计 接受任务日期2012年2月29日完成任务日期2012年4月9日指导教师指导教师单位机械工程系 设 计(论文)内容目标 培养学生综合应用所学的基本理论，基础知识和基本技能进行科学研究能力的初步训练；培养和提高学生分析问题，解决问题能力。通过毕业设计，使学生对学过的基础理论和专业知识进行一次全面地系统地回顾和总结。通过对具体题目的分析和设计，使理论与实践结合，巩固和发展所学理论知识，掌握正确的思维方法和基本技能。 设计(论文)要求 1．论文格式要正确。 2．题目要求：设计题目尽可能选择与生产、实验室建设等任务相结合的实际题目，完成一个真实的小型课题或大课题中的一个完整的部分。 3．设计要求学生整个课题由学生独立完成。 4．学生在写论文期间至少要和指导老师见面5次以上并且和指导教师随时联系，以便掌握最新论文的书写情况。 论文指导记录 2012年3月1号早上9：30-12：00在教室和XX老师确定题目。2012年3月6日早上10：00-12:00在教室确定论文大纲与大纲审核。2012年3月13日早上10:00-12：00在教室确定论文格式。 2012年3月20日早上9：30-12:00在教室对论文一次修改。 2012年3月27日早上9：30-12:00在教室对论文二次修改。 2012年4月6日早上9：30-12：30在教室对论文三次修改。 2012年4月9日早上9:30-12：00在教室老师对论文进行总评。 参考资料[1]成大先.机械设计手册-轴承[M].化学工业出版社 2004.1 [2]濮良贵纪名刚.机械设计[M].高等教育出版社 2006.5 [3]李晓沛张琳娜赵凤霞. 简明公差标准应用手册[M].上海科学技术出版社 2005.5 [4]文怀兴夏田.数控机床设计实践指南[M].化学工业出版社 2008.1 [5][日]刚野修一(著). 杨晓辉白彦华(译) .机械公式应用手册[M].科学出版社 2004
数控机床主轴部件结构 主轴部件是数控机床的核心部件，其运转精确度、耐磨性能、防震性能、机械强度等都会影响到工件加工的质量，再加上操作过程中还会有环境的影响以及人为因素的影响，工件加工的质量就更难得到保证。所以要从可控的方面着手，将一切可控因素都调整到位，比如数控机床的主轴结构设计以及主轴结构的日常维护等。 目前所使用的数控机床类型主要包括数控车床、数控铣床以及工件加工中心。 1.数控车床主轴部件结构特点 （1）主轴的主体结构是一个空心阶梯轴。 （2）主轴的前面部分主要由法兰盘和专门的卡盘结构组成。 （3）主轴的后面部分放置回转油缸。 （4）主轴空心部分用于设置油缸的活塞杆。 （5）车床的传动装置主要有齿轮传动、传送带传送以及齿轮-传送带组合传动等方式。 （6）驱动器主要作用是连接电动机，驱动数控车床的运转。 （7）光电脉冲编码器，用于测量主轴的转动速度，并
及时反馈信息至数控系统。 （8）回转油缸的主要作用是通过调整液压来控制卡盘装置与法兰盘的结合与分离。 2.数控铣床主轴部件结构特点 （1）同数控车床一样，主轴的中心是空心的。 （2）主轴的前面部分是一个比例为7：24的锥型孔洞，并且在端面上设有一对专门的主轴转矩检测装置将主轴转矩数据传输给铣刀。 （3）主轴的后面部分设有液压缸装置用于放松铣刀。 （4）主轴中间的空心部分用于弹簧的安装、以及铣刀固定刀爪的安装等。 （5）主轴的传动装置主要是齿轮传动，而且是变速传动。 （6）电气结构与数控车床相似，驱动器用于连接电动机，驱动数控铣床的运转；光电脉冲编码器，用于测量主轴的转动速度，并及时反馈信息至数控系统；液压缸的主要作用是通过调整液压来控制回路。 3.工件加工中心主轴部件结构特点 工件加工中心主轴部件的大致结构与数控铣床相类似，唯一不同的地方在于工件加工中心自带刀库和自动换刀的装置，自动化程度相对较高，在控制结构上与数控铣刀会有所不同，具体表现在：
选择车床主轴材料,设计合理的加工路线,热处理工艺方案 摘要：根据车床主轴的工作情况,对材料的选用、其加工路线及相应的热处理工艺进行了分析,并就其操作提出了自己观点。 关键词：车床主轴；加工路线；热处理工艺；材料 一、材料的选择 主轴是车床上传递动力的零件，传递着动力和各种负荷，它的合理选材直接影响整台车床的精度和使用寿命。其主要实效形式如下：1、受横向力并传递扭矩，承受交变弯曲应力和扭应力，常常发生疲劳断裂。 2、轴颈和花键等部位发生相对运动，承受较大的摩擦，轴颈表面产生过量的磨损。 3、承受一定的过载和冲击和载荷，产生过量弯曲变形，甚至发生折断或扭断。 所以所选的材料应满足：良好的综合力学性能，即具有较高的强度刚度、足够的韧性、疲劳强度、变形小及对应力集中的敏感性低等性能以防止过载和冲击断裂，还要有良好的切削加工性，高的表面硬度和良好的耐磨性，以防止轴颈摩损。在设计时要充分考虑： 1、主轴的工作特性和技术要求。主轴的摩檫和磨损情况;主轴的载荷大小和载荷性质。
2、主轴热处理的要求。主轴的工作状况;主轴精密度和光洁度;主轴弯曲载荷和扭转力矩;主轴转速;主轴有无冲击载荷。 3、主轴热处理加工工艺实行的可能性以及经济性。 轴的常用材料为碳素钢和合金钢。 合金钢比碳素钢具有更高的机械性能和更好的热处理性能。含不同合金的钢可获得各种特殊性能。因此，对于载荷大并要求尺寸小，重量轻、耐高温或耐磨性、抗腐蚀性能要求高的轴可采用合金钢。合金钢对应力集中的敏感性高，因此设计时应从结构上避免或减小应力集中，并降低其表面粗糙度的数值。由于在常温下合金钢的弹性模量与一般碳素钢差不多，故选合金钢对提高轴的刚度没有实效。 而对形状复杂的轴可采用球墨铸铁。球墨铸铁具有良好的吸振性和耐磨性，对应力集中的敏感性低，且价格低廉，加工性好。但球墨铸铁的强度较低。 我们一般主轴承受交变弯曲应力和扭应力，在轻度或中等载荷、转速不太高，精度不很高，冲击、交变载荷不大的情况下，具有普通力学性能就能满足要求，一般采用45钢制造。这类材料强度和塑形、韧性等综合机械性能较好，一般经正火、调质处理，而且材料来源方便，加工性、经济性好。 在主轴大端的内锥孔和外锥体,因常与卡盘、顶尖有相对摩擦;花键部位与齿轮有相对滑动,故这些部位要求较高的硬度与耐磨性;主轴在滚动轴承中运转,工作时因轴颈与轴承不发生摩擦,故轴颈无耐磨性要求。钢轴的毛坯多数用轧制的圆钢和锻件。锻件的内部组织
数控车床主轴箱设计 一、设计题目 Φ400 毫米数控车床主轴箱设计。主轴最高转速4000r/min ，最低转速30r/min ，计算转速150r/min ，最大切削功率5.5kw 。采用交流调频主轴电机，其额定转速1500r/min ，最高转速4500r/min 。 二、主轴箱的结构及作用 主轴箱是机床的重要的部件，是用于布置机床工作主轴及其传动零件和相应的附加机构的。 主轴箱采用多级齿轮传动，通过一定的传动系统，经主轴箱内各个位置上的传动齿轮和传动轴，最后把运动传到主轴上，使主轴获得规定的转速和方向。 主轴箱为数控机床的主要传动系统它包括电动机、传动系统和主轴部件它与普通车床的主轴箱比较，相对来说比较简单只有两极或三级齿轮变速系统，它主要是用以扩大电动机无级调速的范围，以满足一定恒功率、和转速的问题。 三、主传动系设计 机床主传动系因机床的类型，性能，规格尺寸等基本因素的不同，应满足的要求也不一样。再设计时结合具体机床进行具体分析，一般应满足下属基本要求： 1）满足机床使用性能要求。首先应满足机床的运动性能能，如机床的主轴有足够的转速范围和转速级数。传动系设计合理，操纵方便灵活、迅速、安全可靠等。 2）满足机床传递动力要求。主电动机和传动机构能提供和传递足够的功率和转矩，具有较高的传动效率。 3）满足机床工作性能要求。主传动中所有零部件要有足够的刚度、精度、和抗振性，热变形特性稳定。 4）满足产品设计经济性的要求。传动链尽可能简短，零件数目要少，以节省材料，降低成本。 5）调整维修方便，结构简单、合理、便于加工和装配。防护性能好，使用寿命长。 四、主传动系传动方式 由题目知，我们设计的主轴箱传动方式为交流电动机驱动、机械传动装置的无级变速传动。再者，本题目中对精度要求一般，因此选用集中传动方式。另外主轴箱结构设计只需达到结构紧凑，便于集中操作，安装调整方便即可。 五、电动机的选择 按驱动主传动的电动机类型可分为交流电动机驱动和直流电动机驱动。交流电动机驱动中又可分单速交流电动机或调速交流电动机驱动。调速交流电动机又有多速交流电动机和无级调速交流电动机驱动。无级调速交流电动机通常采用变频调速的原理。 根据设计要求采用交流调频主轴电机，其额定转速1500r/min ，最高转速4500r/min 。选用FANUC-S 系列8s 型交流主轴电动机。 六、 计算过程 主轴最高转速4000r/min ，最低转速30r/min ，计算转速150r/min ，最大切削功率5.5kw ； 交流调频主轴电机，其额定转速1500r/min ，最高转速4500r/min ； 主轴要求的恒功率调速范围max 400026.7150 nN i n R n === 电动机的调速范围450031500dN R == 在设计数控机床主传动时，必须要考虑电动机与机床主轴功率特性匹配问题。由于主轴要求的恒功率变速范围远大于电动机恒功率变速范围，所以在电动机与主轴之间串联一个分级变速箱，以扩大其功率变速范围，满足低速大功率切削时对电动机的输出功率的要求。 根据以上分析，选择交流电动机的型号为： 若取3f dN R ?==，则可得到变速箱的变速级数 99 .2lg /lg ==f nN R Z ψ 所以，Z 可近似取为3，此处我们分别对Z=2、3、4三种情况进行研究，比较。 1） Z=3 根据f nN R Z ψlg /lg =可以得出99.2=f ψ，查表2-5取f ψ的标准值为3.0，dN f R =ψ,即主传动系功率特
摘要 组合机床，是由大量的通用部件和少量专用部件组成的工序集中的高效率机床。其特点有：结构紧凑、工作质量可靠、设计和制造周期短、投资少、经济效果好、生产率高等。 本次设计的题目是铣削组合机床及主轴组件。首先针对所要加工的零件入手，对机床进行总体方案设计，进而确定机床的总体布局，随后，对主轴组件进行设计。在设计主轴组件时，以主轴为线索，在满足刚度、精度等要求下，完成其它（如轴承、轴向调节机构、锁紧机构等）所有零件的设计。 设计机械加工工艺规程遵循如下原则： 1）保证零件图样上所有技术要求的实现。 2）必须能满足生产纲领的要求。 3）在满足技术要求和生产纲领要求的前提下，要求工艺成本最低，低耗节能。4）尽量减轻工人的劳动强度，保障生产安全。维护环境卫生。 本产品是按用户要求而设计的，用户讨论合格后，投入生产，希望指导、鉴定。 关键词：组合机床，主轴组件，主轴，轴承，轴向调节机构
Abstract Modular Machine, by the large number of common parts and a small number of specialized components of the process focused efficient machine. Its features include compact, reliable quality, design and manufacturing cycle shorter, less investment and economic effects, and higher productivity. The design is the subject of combined milling machine spindle components. First of all, for the processing of parts to start with a general program of machine design, machine tool and then determine the overall layout, then the design of the main components. Components in the design of the spindle to spindle for clues, to meet the stiffness and precision required to complete the other (such as bearings, axial adjustment agencies, locking, etc.) the design of all parts. Design mechanical processing order to follow the following principles 1) To ensure that all parts drawings on the realization of the technical requirements. 2) Program must be able to meet production requirements. 3) To meet the technical requirements and requirements of the production program, under the premise of the minimum requirements of cost, low energy. 4) Minimize the labor intensity of workers, protection of production safety. This product is based on user requirements and design, the user discussion after passing the production, hope the guide, identified. Keywords:Modular Machine, spindle components, spindle, bearings, axial adjustment
1． 机床主要技术参数： （1） 尺寸参数： 床身上最大回转直径： 400mm 刀架上的最大回转直径： 200mm 主轴通孔直径： 40mm 主轴前锥孔： 莫式6号 最大加工工件长度： 1000mm （2） 运动参数： 根据工况，确定主轴最高转速有采用YT15硬质合金刀车削碳钢工件获得，主轴最低转速有采用W 16Cr 4V 高速钢刀车削铸铁件获得。 n max = min 1000max d v π= 23.8r/min n min = max min 1000d v π =1214r/min 根据标准数列数值表，选择机床的最高转速为1180r/min ，最低转速为26.5/min 公比?取1.41，转速级数Z=12。 （3） 动力参数： 电动机功率4KW 选用Y112M-4型电动机 2． 确定结构方案： （1） 主轴传动系统采用V 带、齿轮传动； （2） 传动形式采用集中式传动； （3） 主轴换向制动采用双向片式摩擦离合器和带式制动器； （4） 变速系统采用多联滑移齿轮变速。 3． 主传动系统运动设计： （1） 拟订结构式： 1） 确定变速组传动副数目： 实现12级主轴转速变化的传动系统可以写成多种传动副组合： A ．12=3*4 B. 12=4*3 C 。12=3*2*2 D ．12=2*3*2 E 。12=2*2*3 方案A 、B 可节省一根传动轴。但是，其中一个传动组内有四个变速传动副，增大了该轴的轴向尺寸。这种方案不宜采用。 根据传动副数目分配应“前多后少”的原则，方案C 是可取的。但是，由
于主轴换向采用双向离合器结构，致使Ⅰ轴尺寸加大，此方案也不宜采用，而应选用方案D 2）确定变速组扩大顺序： 12=2*3*2的传动副组合，其传动组的扩大顺序又可以有以下6种形式：A．12=21*32*26B。12=21*34*22 C．12 =23*31*26D。12=26*31*23 E．22*34*21F。12=26*32*21 根据级比指数非陪要“前疏后密”的原则，应选用第一种方案。然而，对于所设计的机构，将会出现两个问题： ①第一变速组采用降速传动（图1a）时，由于摩擦离合器径向结构尺寸限制， 使得Ⅰ轴上的齿轮直径不能太小，Ⅱ轴上的齿轮则会成倍增大。这样，不仅使Ⅰ-Ⅱ轴间中心距加大，而且Ⅱ-Ⅲ轴间的中心距也会加大，从而使整个传动系统结构尺寸增大。这种传动不宜采用。 ②如果第一变速组采用升速传动（图1b），则Ⅰ轴至主轴间的降速传动只能由 后两个变速组承担。为了避免出现降速比小于允许的极限值，常常需要增加一个定比降速传动组，使系统结构复杂。这种传动也不是理想的。 如果采用方案C，即12 =23*31*26，则可解决上述存在的问题（见图1c）。其结构网如图2所示。
专业综合实验 --常用机床主轴的热处理及组织与性能分析 一、实验目的 1. 对于车床主轴的选材 2. 掌握车床主轴热处理工艺的制定及操作方法 3. 分析热处理工艺与材料性能的关系 二、实验原理 2.1热处理工艺 热处理主要是通过对钢材在固定范围内施以不同的加热、保温、冷却的过程，来改变其内部组织，从而获得所需性能的工艺方法。 热处理可以是工件加工过程中一个中间环节，也可以是使工件性能达到要求的最终工序，普通热处理基本工艺包括退火、正火、淬火和回火等。 图1 碳钢退火加热温度与铁碳平衡图的关系（1）钢的退火
钢的退火是将钢件加热到适当温度，保温一定时间，然后缓慢冷却的热处理工艺。 根据钢件的成分及退火目的不同和工件退火时加热温度的不同，退火工艺一般为：①低温回火；②再结晶退火；③不完全退火；④完全退火；⑤等温退火； ⑥扩散退火等。各种退火工艺的加热温度与铁碳平衡图的关系见图11。 （2）钢的正火 钢的正火是将工件加热到A C1或Acm以上30-50℃，保温后在空气中冷却的一种热处理工艺。碳素钢退火、正火温度如表1所示。 表1 碳素钢退火、正火温度
（3）钢的淬火 钢的淬火是将钢加热到A C3或A C1以上30-50℃，保温后在不同的冷却介质中快速冷却，从而获得马氏体和（或）贝氏体组织的一种热处理工艺。 制定淬火工艺需要根据工件的化学成分、形状、尺寸选择适当的加热温度、保温时间和淬火冷却介质。常用的淬火剂的冷却能力如表2所示，常用淬火碱浴、盐浴剂的成分如表3所示。制定淬火工艺还需要选择适当的淬火方法，常用的淬火方法有单液淬火、双液淬火、分级淬火、等温淬火等。 （4）钢的回火 钢的回火是指把经过淬火后的钢在加热到A C1以下某一温度，保温一段时间，然后在空气中或油中冷却的热处理工艺。根据回火目的不同，回火又可以分为低温回火（〈250℃），中温回火（250～500℃），高温回火（500～650℃）。 2.2 钢在热处理状态下的显微组织及性能 碳素钢经过完全退火处理后的显微组织基本上与铁碳相图中的各种平衡组织相似。但在快速冷却条件下的显微组织就不能用铁碳相图来加以分析，而应由过冷奥氏体等温或连续转变曲线（C曲线）来确定。 随着碳素钢化学成分及冷却条件的不同，过冷奥氏体将发生不同类型的转变。共析钢过冷奥氏体在不同温度条件下转变的组织特征及其性能如表4所示。 （1）钢的退火和正火组织
机床主传动的设计过程： 第一，分析所有设计机床的需要什么样的成型运动，以及分析其主运动的形式，进给运动的形式。 第二，根据的运动形式画出其最为合理的传动原理图。 第三，根据所加工的工件的材质范围，以及工件的加工精度，根据切削用量手册，确定其主轴的转速（或者直线速度）范围，并求出其输出的最大功率。第四，根据你要设计的机床类型和输出要求，初选电机系列。 第五，根据所选的电机系列和主运动的速度范围，初步确定传动系统图。并估算出电机所有提供的最大功率，然后查所选电机系列的使用参数，选出需要 的电机。 第六，根据所要的电机，以及机床的输出范围，确定传动系统图。 第七，根据确定的传动系统图，初步设计计算传动件（主要是齿轮和轴）：1）首先估算齿轮的最小模数，传动轴的最小直径； 2）然后根据上述的计算，合理布置传动件的位置和确定各传动件的基本参数。 3）然后根据所确定的基本参数校核各传动件； 4）然后初选其支撑件，并校核其刚度； 5）确定润滑类型，并大致设计器润滑方案； 6）选择密封件以及连接件； 机床设计中应注意的问题： 第一，选择电机功率时，应根据机床的计算转速来选择电机的功率；（计算转速是机床恒功率输出时的最小转速。 第二，机床所有传动件的设计是按刚度原则设计的；（因为机床的精度要求很高，所以对零件的刚度很高的要求，总之，机床传动件的主要失效形式是变形，变形会对机床精度产生很大的影响。） 第三，在机床设计中，齿轮传动的传动比范围为0.25—2，在齿轮传动设计中，尽可能的选择降速传动，因为升速传动会产生噪音和振动，所以了为了防止产生过大的噪音和振动，其传动比必须小于2，但是传动比太小会是主轴箱的尺寸增大，所以传动比需大于0.25；但是在最后一级传动时，即一般传动轴到主轴传动时，其传动比可以适当的减小，因为主轴直径一般相对较大，小的传动比不会引起尺寸的增加。 第四，在设计铣床时，由于铣削加工是断续加工，为了防止断续切削时产生振动，往往在主轴的接近轴头的大齿轮上加配重盘，以增加主轴旋转的惯性，减 小振动。 第五，在精密机床的设计过程中，尽可能的把原动件、传动件，与加工部分分开，可以减少原动件和传动件的振动，以增加机床的加工精度。、 第六，在设计传动链时，在满足要求的前提下，根据误差复映规律，应尽可能使最后一级的传动比小，这样可以减少传动件和原动件的误差对加工精度的影响。 第七，主轴上的支撑件均采用过定位，以增加主轴的精度，进而保证机床的加工精度。 第八，主轴的设计时，是根据输出功率，用类比法，按照经验初步确定其轴颈直
课题一认识数控机床主轴零部件任务一认识数控机床主轴零部件 应用实例 如图1所示是数控加工中心主轴照片，图2是其主轴。 图1数控加工中心（含主轴部分） 图2数控加工中心主轴图3数控车床中的主轴
一、轴 1 轴的分类及轴上零件的固定 (1)轴的分类 轴类零件是机器中经常遇到的典型零件之一。它主要用来支承传动零部件，传递扭矩和承受载荷。轴类零件是旋转体零件，其长度大于直径，一般由同心轴的外圆柱面、圆锥面、内孔和螺纹及相应的端面所组成。根据结构形状的不同，轴类零件可分为光轴、阶梯轴、空心轴和曲轴等。按照轴的曲线形状，轴可以分为直轴、曲轴和软轴，如图4所示： 图4轴的分类 （2）轴上零件的固定 轴承在轴上和外壳孔内定位方式的选择，取决于作用在轴上负荷的大小和方向，轴 承的转速，轴承的类型，轴承在轴上的位置等。 轴承的轴向定位方式有圆螺母定位，弹性挡圈定位，紧定螺钉定位，锁紧挡圈定位，圆锥面定位，轴端挡圈定位。如图5图所示： 图5轴承的轴向定位方式
轴承的周向定位方式有键连接，花键连接，销连接，无键连接，过盈连接。如图6图所示： 图6轴承的周向定位方式 2 轴的加工工艺性 轴类零件加工工艺要求保证轴的尺寸精度、几何形状精度、相互位置精度、表面粗糙度等。此外，轴的加工还需要考虑轴的安装和定位，因此需要考虑加工出退刀槽、越程槽、键槽。 图7轴的加工工艺性
3 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具，在结构上，应能保证定位猴确、安装可靠、连接牢固、装卸方便，并能传递足够的扭矩。主轴端部的结构形状都已标准化。几种机床上通用的结构形式。车床主轴端部的结构形状和铣床主轴端部的结构形状图如图8所示。 图8主轴端部的结构形状 4 主轴结构常用材料 主轴结构常用材料如表1所示： 表1主轴结构常用材料 想一想 1.轴的作用是什么？对轴有哪些要求？ 2.阶梯轴有哪些结构？ 3.试述轴上零件的轴向固定方式及特点。
课题十六车床主轴箱的拆装 车床主要是用来加工各种回转表面，包括端面、外圆、内圆、锥面、螺纹、回转沟槽、回转成形面和滚花等，普通车床加工尺寸精度一般为IT10～IT8,表面粗糙度值Ra=6.3～1.6μm。如图16—1所示，车床一般由主轴箱、进给箱、溜板箱、刀架、尾架、床身、底座以及车床附件等组成。 图16—1 车床的结构示意图 1—主轴箱；2—卡盘；3—刀架；4—后顶尖；5—尾座；6—床身 7—光杠；8—丝杠；9—溜板箱；10—底座；11—进给箱 普通车床的型号是用汉拼音字母和数字，按一定规律组合来表示机床的类型和主要规格，以CA6140为例说明。 车床主轴箱的功用主要是安装主轴和主轴的变速机构，主轴前端安装卡盘以夹紧工件。并带动工件旋转实现主运动。为方便安装长棒料，主轴为空心结构。车床的主轴箱是车床的变速机构和动力分配机构，它能正常、平稳运转是车床工作的首要条件。主轴箱也是一个复杂的装配体，是一个集合了带传动、链传动、齿轮传动、凸轮机构、离合器机构、变速拨叉机构以及各种轴、轴承等的复杂的机构。
本课题以车床主轴箱为例来叙述机床主轴部件的拆卸、检测、装配与调整。 16.1 拆装过程中的注意事项 1.拆卸前，仔细观察拆卸对象，确定拆卸顺序，做好位置记号；按照教师的要求，对机构、轴系组件进行拆卸；拆下后按装配顺序成组放好；紧固螺钉、键、销等件拆卸后装入原孔（槽）内，防止丢失。 2.拆装中，用铜棒传力，不得用手锤直接敲打工件；拆卸滚动轴承用拉马；拆卸轴上零件时，着力点应尽量靠近轮毂；拆装过程要放稳工件，注意安全。 3.拆卸螺纹联接要特别检查有无防松垫片或其他防松措施；拆卸角接触轴承、推力轴承要特别注意轴承装配方向及其调整垫片的位置。 4.拆卸中用力适当；拆卸弹性挡圈或调节弹簧力的螺纹连接件时，防止零件弹出伤人。 5.拆卸圆锥销时，要用冲子，从小端施力，禁止反向敲击。 6.装配时注意装配件的初始位置和装配顺序；螺纹紧固力应均匀；按教师要求进行间隙（游隙）位置的调整，调整后盘动机构，手感应轻便且阻力均匀无窜动。 7.机械装配前必须进行清洗。清洗剂一般用煤油，也可用金属清洗剂等；清洗滚动轴承等精密零件要用绸布，以防纤维脱落影响零件正常工作。 任务1 CQ6136车床主轴箱的拆装 1．CQ613车床的主轴箱的结构 CQ613车床的主轴箱是由主轴部件、其它传动轴部件及操纵机构等组成。主轴箱内各传动件的传动关系，传动件的结构、形状、装配方式及其支承结构，常采用展开图的形式表示，如图16—2所示。
机床主轴结构优化设计【教学目标】 1.掌握优化设计方法与传统设计方法在轴设计上的异同 2.学会分析问题 3.掌握确定目标函数、设计变量、约束条件的方法 4.掌握计算方法的选择 【教学重点】 1.学会分析问题 2.掌握确定目标函数、设计变量、约束条件的方法【教学难点】 1.掌握确定目标函数、设计变量、约束条件的方法【教学过程】 一、以工程实际案例引入课题 【比较】轴的传统设计方法 经验法类比法设计更改繁琐且修改量较大 1、按扭转强度条件初步估算轴的直径
2、按弯扭合成强度计算轴的直径 3、按疲劳强度精确校核 4、按静强度条件进行校核 一、数学模型的建立 在设计这根主轴时，有两个重要因素需要考虑。一是主轴的自重；一是主轴伸出端c 点的挠度。 对于普通机床，不要求过高的加工精度，对机床主轴的优化设计，以选取主轴的自重最轻为目标，外伸端的挠度为约束条件。 当主轴的材料选定时，其设计方案由四个设计变量决定。孔径d 、外径D 、跨距l 及外伸端长度a 。由于机床主轴内孔用于通过待加工的棒料，其大小由机床型号决定。不作为设计变量。故设计变量取为 [][]123T T x x x x l da == 机床主轴优化设计的目标函数为 ()()()2213214f x x x x d πρ=+- 再确定约束条件 ()00 g x y y =-≤ 在外力F 给定的情况下，y 是设计变量x 的函数,其值按下式计算 ()23Fa l a y I π+=
()4464I D d π=- ()() ()23130442640 3Fx x x g x y E x d π+=-≤- 刚度满足条件，强度尚有富裕，因此应力约束条件可不考虑。边界约束条件为设计变量的取值范围，即 min max min max min max l l l D D D a a a ≤≤≤≤≤≤ 将所有的约束函数规格化，主轴优化设计的数学模型可表示为： ()()()()()() ()()()()2213223131044221min 32min 42max 53min 14 64/1031/0 1/0 /10 1/0 f x x x x d Fx x x g x y E x d g x x l g x x D g x x D g x x a πρπ=+-+=-≤-=-≤=-≤=-≤=-≤ 二、计算实例。 如图所示的主轴进行优化设计,已知主轴内径d=30mm,外力F=15000N, 许用挠度=0.05mm 。设计变量数n=3, 约束函数个数m=5, 收敛精度
第一章概述 1-1设计目的 数控机床的课程设计，是在数控机床设计课程之后进行的实践性教学环节。其目的在于通过数控机床伺服进给系统的结构设计，使我们在拟定进给传动及变速等的结构方案过程中得到设计构思、方案分析、结构工艺性、CAD制图、设计计算、编写技术文件、查阅技术资料等方面的综合训练，建立正确的设计思想，掌握基本的设计方法，培养我们初步的结构设计和计算能力。 1-2 主轴箱的概述 主轴箱为数控机床的主要传动系统它包括电动机、传动系统和主轴部件它与普通车床的主轴箱比较，相对来说比较简单只有两极或三级齿轮变速系统，它主要是用以扩大电动机无级调速的范围，以满足一定恒功率、和转速的问题。 第二章主传动设计 2-1驱动源的选择 机床上常用的无级变速机构是直流或交流调速电动机，直流电动机从额定转速nd向上至最高转速nmax是调节磁场电流的方法来调速的，属于恒功率，从额定转速nd向下至最低转速nmin时调节电枢电压的方法来调速的属于恒转矩；交流调速电动机是靠调节供电频率的方法调速。由于交流调速电动机的体积小，转动惯量小，动态响应快，没有电刷，能达到的最高转速比同功率的直流调速电动机高，磨损和故障也少，所以在中小功率领域，交流调速电动机占有较大的优势，鉴于此，本设计选用交流调速电动机。 根据主轴要求的最高转速3150r/min，交流主轴电动机，最高转速是5000r/min。 2-2 转速图的拟定 根据交流主轴电动机的最高转速和基本转速可以求得交流主轴电动机的恒功率转速范围Rdp=nmax/nd=5000/1000=5 而主轴要求的恒功率转速范围Rnp=nmax/nd=3150/125=25.2，远大于交流主
山东科技大学 毕业设计（论文）指导书 课题名称：机床主轴箱部件及组件设计指导书 学院(部) 机电系 专业 班级 学生姓名 学号 2014 年2月 24日至 6 月 8 日共 16 周 指导教师（签字）郭秀欣 教研室主任（签字）
车床主轴箱部件及其组件设计步骤 基本要求 1、参数拟定：确定公比，主电动机功率P。 2、运动设计：列出结构式，绘出结构网、转速网、传动系统图，计算各传动副的传动比及齿轮的齿 数。 3、强度计算和结构草图设计：估算齿轮模数m和轴径d，选择和计算正反向离合器、制动器，绘 制出结构草图。在结构草图的基础上，对根轴进行强度验算，或对主轴进行刚度验算和该轴系的轴承寿命进行验算。 4、主轴变速箱装配设计：在结构草图的基础上，用计算机绘出主轴箱展开图一张， 或主轴箱截面一张，或主轴组件图一张,标注尺寸和配合。 5、绘制若干零件图。 6、编写设计计算说明书一份（2万字左右，全部用计算机打印出）。 内容应包括参数、运动设计的分析和拟定，动力计算、轴和轴承的验算，此外，还应对重要结构的选择和分析做必要的说明。 一、设计的目的 通过本设计的训练： 1、使学生初步掌握机床的运动设计（包括主轴箱、变速箱传动链） 2、初步掌握机床的动力计算（包括确定电机型号，主轴、传动轴、齿轮的计算转速），以及关键零部 件的强度校核，获得工程师必备设计能力的初步训练，从而提高分析问题、解决问题尽快适应工程实践的能力。 3、其目的在于通过设计，使学生在拟定传动和变速的结构的结构方案过程中，得到设计构思，方案分 析，结构工艺性，运用机械制图，机械设计基础、金属切削机床、精度设计、金属工艺学、材料热处理及结构工艺、零件计算等相关知识，进行工程设计的能力。 4、培养学生使用手册、图册、有关资料及设计标准规范的能力，提高技术总结及编制技术文件的能力。 从而得到编写技术文件和查阅技术资料等方面的综合训练， 5、使学生树立正确的设计思想，掌握基本的设计方法，培养学生具有初步的结构分析，结构设计和计 算的能力。巩固大学期间本专业所学到的专业基础课及专业课涉及到的内容。强化计算机绘图的操作训练。
数控车床主轴系统分 析报告 学院：机械工程学院 班级：09创新一班 姓名： 学号：0910100xxx
MJ-50数控车床主轴结构 下图为MJ-50数控车床主轴结构。交流主轴电动机通过带轮15把运动传给主轴7 。主轴前支承由一个双列圆柱滚子轴承1 1和一对角接触球轴承1 0组成，轴承11用来承受径向载荷，两个角接触球轴承分别承受两个方向的轴向载荷，另外还承受径向载荷。松开螺母8的锁紧螺钉，就可用螺母来调整前支承轴承的间隙。主轴的后支承为双列圆柱滚子轴承14，轴承间隙由螺母1和螺母6来调整。主轴的支承形式为前端定位，主轴受热膨胀向后伸长，前后支承所用双列圆柱滚子轴承的支承刚性好，允许的极限转速高。前支承中的角接触轴承能承受较大的轴向载荷，且允许的极限转速高。主轴所采用的支承结构适宜高速大载荷的需要。主轴的运动经过同步带轮16、同步带轮3以及同步带2带动脉冲编码器4，使其与主轴同速运转。脉冲编码器用螺钉5固定在主轴箱体9上。 1、主传动系统的传动方式： 机床主传动系统可分为无极变速传动和有级变速变速传动。与普通机床相比，数控车床的主传动采用交、直流主轴调速电动机，电动机调速范围大，并可无级调速，使主轴箱结构大为简化。为了适应不同的加工需要，数控车床的主传动系统有一下三种传动方式： 1.1由电机直接驱动：主轴电机与主轴通过联轴器直接连接，或采用内装式主轴电动机直接驱动，如下图a所示。采用直接驱动大大简化了主轴箱结构，能有效提高主轴刚度。这种传动的特点是主轴转速的变化、出去转矩与电机的特性完全一致。但由于主轴的输出功率和转矩特性直接决定于主轴电动机的性能，因而使这种变速传动的应用受到了一定的限制。 1.2采用定比传动：主轴电动机经定比传动传递给主轴，如下图b所示。定比传动可采用带传动或齿轮传动，带传动具有传动噪声小、振动小的有点，一般应用在中小型数控车床上。采用定比传动扩大了直接驱动的应用范围，即在一定程度上能满足主轴功率与转矩的要求，但其变速范围仍与电动机的调速范围相同。
机床的主轴部件 班级：09机械1班姓名：苏汉生学号：0915020045 指导老师：陈从桂 一、功能设计 大多数机床都具有主轴部件。有的机床只有一个主轴部件，有得则有多个。机床主轴指的是机床上带动工件或刀具旋转的轴。通常由主轴、轴承和传动件（齿轮或带轮）等组成主轴部件。除了刨床、拉床等主运动为直线运动的机床外，大多数机床有主轴部件。主轴部件的运动精度和结构刚度是决定加工质量和切削效率的因素。衡量主轴部件性能的指标主要是旋转精度、刚度和速度适应性。①旋转精度：主轴旋转时在影响加工精度的方向上出现的径向和轴向跳动（见形位公差），主要决定于主轴和轴承的制造和装配质量。②动、静刚度：主要决定于主轴的弯曲刚度、轴承的刚度和阻尼。③速度适应性：允许的最高转速和转速范围，主要决定于轴承的结构和润滑，以及散热条件。 主轴部件是机床的执行件，它的功用是支承并带动工件或刀具，完成表面成形运动，同时还起传递运动和扭矩、承受切削力和驱动力等载荷的作用。 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持有的结构要求。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、主轴准停和主轴孔的清理装置等结构。 二、原理结构设计 （1）主轴的传动方式：对于机床主轴，传动件的作用是以一定的功率和最佳切削速度完成切削加工。按传动功能不同可将主传动作如下分类： 1.有变速功能的传动：为了简化结构、在传动设计时，将主轴当做传动变速组，常用变速副是滑移齿轮组。为了保证主轴传动精度及动平衡，可将固定齿轮装于主轴上或在主轴上装换档离合器，这类传动副多装与两支承中间。对于不频繁的变速，可用交换齿轮、塔轮结构等，此时变速传动副多装于主轴尾端。 2.固定变速传动方式：这种传动方式是为了将主轴运动速度（或扭矩）调整到适当范围。考虑到受力和安装、调整的方便，固定传动组可装在两支承之外，尽量靠近某一支承，以减少对主轴的弯矩作用，或采用卸荷机构。常用的传动方式有齿轮方式、带传动、链传动等。 3.主轴功能部件：将原动机与主轴传动合为一体，组成一个独立的功能部件，如用于磨削加工的各类磨床用主轴部件或用于组合机床的标准主轴组（又称主轴单元）。它们的共同特点是主轴本身无变速功能，主轴转速的调节可采用机械变速器或与电气、液（气）压控制等方式，但可调范围小。 （2）主轴轴承的选择：轴承是主轴部件中的重要组成部分，它的类型、结构、配置、精度、安装、调整以及润滑等特征都直接影响到主轴部件的工作性能。应根据主轴部件在旋转精度、刚度、承载能力以及转速等方面的要求来选择轴承的类型、组合以及配置形式。同时还应考虑轴承的供应情况、经济性等因素。主轴轴承可分为滚动轴承和滑动轴承两大类。 在一般情况下，主轴应尽量采用滚动轴承，特别是立式主轴，用滚动轴承可以采用脂润滑以避免漏油。只有在要求加工表面粗糙数值较小，主轴又是水平布置时