重型数控机床技术：铣镗加工中心的主轴结构

数控刨台式铣镗加工中心做为一种通用型万能机床，适用于多个行业。随着机械 制造水平不断提高和新兴市场的需求，对于机床的刚性、精度和主轴转速有了更高的要求。 传统的铣镗床主轴轴承多采用脂润滑，铣轴和镗轴的配合完全由机械加工保证， 因此主轴转速不高，配合间隙较大，主轴伸出时下垂较大，影响被加工零件的加工质量。

文章源自 solidworks教程网 http://gocae.comsolidworks教程网-http://gocae.com/3575.html

文章源自 solidworks教程网 http://gocae.comsolidworks教程网-http://gocae.com/3575.html

铣镗加工中心的主轴结构

镗轴 1 套装在铣轴 8 内，其特征在于铣轴 8、镗轴 1 的联接键 15 通过螺钉 16 固定在铣轴 8、镗轴 1 后端的长键槽 内，联接键 15 中心凸出部两侧与长键槽小间隙配合，配合间隙 0-0.01mm，镗轴 1 可在铣轴 8 内沿轴向自由滑动，并通过联接键 15 联接可以在铣轴 8 和镗轴 1 间传递扭矩，一起旋转。文章源自 solidworks教程网 http://gocae.comsolidworks教程网-http://gocae.com/3575.html

镗轴 1 与铣轴 8 的结合 ：机加铣轴 8 内孔中间部位扩径，并且加工成粗糙表面，粗糙度 125， 与镗轴 1 之间预留 2-3mm 的间隙 ；镗轴外表面的粗糙度要求高于 1.6 ；装配前预先在镗轴 1 外表面涂抹隔离剂，将镗轴 1 装入铣轴 8 内孔，在装配位置的配合间隙中用浇铸树脂填充预 留的间隙 ：隔离剂与浇铸树脂 9 互不相溶，防止浇铸树脂 9 与镗轴 1 粘连。文章源自 solidworks教程网 http://gocae.comsolidworks教程网-http://gocae.com/3575.html

浇铸树脂 9 主要 成分为环氧树脂与固化剂，按质量比 10.5 ～ 12 混合，在 20℃左右，灌入铣轴 8，填充过程应 该在 25 分钟内完成，以确保浇铸树脂 9 为液态，具备良好的流动性，保证与镗轴 1 和铣轴 8 充分接触 ；铣轴 8 和镗轴 1 垂直放置，以利于排除空气 ；浇铸树脂 9 将在空气作用下逐渐固 化，继续保持 20 ～ 21℃恒温，14 ～ 15 小时，完全固化，与铣轴 8 牢固结合在一起，然后除去 镗轴 1 表面的隔离剂。文章源自 solidworks教程网 http://gocae.comsolidworks教程网-http://gocae.com/3575.html

文章源自 solidworks教程网 http://gocae.comsolidworks教程网-http://gocae.com/3575.html

固化后浇铸树脂层 9 达到稳定的物理性能 ：抗压强度可达到 125N/mm 2 ，肖氏硬度 可达到 85(HRC59)，弹性模量 4000N/mm 2 ，膨胀系数 45×10-6 m/℃，最大工作温度可以达到 50℃。以上物理特性接近金属材料的性能，有足够的强度和刚性满足主轴工作的需要。文章源自 solidworks教程网 http://gocae.comsolidworks教程网-http://gocae.com/3575.html

由于隔离剂的隔离层厚度和浇铸树脂 9 固化时的收缩作用，可得到配合间隙非常小的铣轴 8 和镗轴 1，提高了配合精度。文章源自 solidworks教程网 http://gocae.comsolidworks教程网-http://gocae.com/3575.html

铣轴 8 的前端镶有铜套 2，铜套 2 的内孔与镗轴 1 的外表面精密磨削，铜套 2 的内 孔与镗轴 1 的外表面的配合间隙为 0.008mm-0.012mm，铣轴 8 后端与镗轴 1 的配合间隙同样为0.008mm-0.012mm。前轴承 4 为一对 25°接触角的精密角接触球轴承 4，背靠背布置，轴承 4 之间有等 高的内外隔套5和6，在外隔套6上沿周向开有八个润滑孔，每个轴承对应四个润滑孔，混合 后的油气从润滑孔喷出给轴承润滑。文章源自 solidworks教程网 http://gocae.comsolidworks教程网-http://gocae.com/3575.html

前轴承 4 由压盖 3 通过螺钉固定在前轴承套 7 内。 后轴承 11 为一对 25°接触角的精密角接触球轴承 11，背靠背布置，轴承之间有等 高的内外隔套 13 和 12，在外隔套 12 上沿周向开有八个润滑孔，每个轴承对应四个润滑孔， 混合后的油气从润滑孔喷出给轴承润滑。后轴承 11 由锁紧螺母 14 通过铣轴 8 上的螺纹固 定在后轴承套 10 内。文章源自 solidworks教程网 http://gocae.comsolidworks教程网-http://gocae.com/3575.html

联接键 15 的形状见图 2，其截面为 T 形，中间突出高度大于铣轴壁的厚度，两侧对 称平面有螺钉孔。在镗轴 1 后端变小径的外壁上开有轴向两条长键槽、径向对称，长键槽宽 度与联接键 15 的中间突出宽度相对应。铣轴 8 后端最小外径部位有轴向豁口、径向对称， 豁口宽度与联接键 15 的中间突出宽度相对应，豁口长度与镗轴 1 的长键槽相同，并且铣轴 8 豁口部位外壁是平面，与联接键 15 的中间突出外的两侧内平面宽度相对应。

[0017] 本实施例使用了浇铸树脂 9 做为铣轴 8 和镗轴 1 的主要配合面，可以降低铣轴 8 内孔的加工难度，减小配合间隙，增加系统刚性 ；使用了精密角接触球轴承，并采用了油气 润滑，提高了主轴转速。综上所述，本例提高了主轴组件的综合性能。