項目二

數控機床主軸部件的裝配與拆卸任務一認識數控機床主軸部件1.了解數控機床主傳動系統的特點。2.了解主軸端部結構的類型。3.掌握主軸機械結構各部分的基本用途及工作原理。4.掌握主軸部件的潤滑類型和密封類型。5.熟悉軸類零件圖。

本任務從認識主軸部件的結構出發，通過分析軸零件圖的規范和技術要求，具體介紹了主軸部件的結構和基本的維護保養。一、主軸部件的結構1.主軸端部結構2.主軸部件的機械結構二、軸零件圖分析1.結構特點2.表達方式3.尺寸標注4.技術要求三.主軸部件的潤滑與密封1.主軸部件的潤滑2.主軸部件的密封一、主軸部件的結構1.主軸端部結構

主軸的軸端用于安裝刀具和夾具，數控機床主軸端部的結構對工件或刀具的定位、安裝、拆卸以及夾緊的準確、牢固方便和可靠性有很大的影響。常見的幾種用于不同數控機床主軸的軸端結構如圖2-1所示。a）b）c）圖2-1部分典型機床的主軸端部結構一、主軸部件的結構2.主軸部件的機械結構主軸部件是機床的一個關鍵部件，它包括主軸的支承、安裝在主軸上的傳動零件等，其作用如表2-1所示。表2-1主軸部件及其作用67二、軸零件圖分析1.結構特點

軸類零件一般是由同一軸線、不同直徑的數個回轉體組成。如圖2-3所示為銑床上的一個部件—銑刀頭的裝配圖。圖2-3是銑刀階梯軸零件圖。由圖可見，該零件基本上是由位于同一根軸線上的數段直徑不同的圓柱體組成。根據設計、安裝和加工等要求，軸上常加工出鍵槽、退刀槽、螺紋、銷孔、中心孔、倒角和圓角等結構。

二、軸零件圖分析

2.表達方式

（1）軸類零件大多在車床上加工，所以應按加工位置和反應形狀特征的方向確定主視圖。一般將軸線水平放置，用一個基本視圖來表達軸的主體結構。（2）零件上的局部結構，如鍵槽、退刀槽和中心孔等，可采用剖視圖、斷面圖、局部視圖、局部放大圖等進行表達。對形狀簡單且較長的軸段，常采用斷裂法表示，如圖2-3所示。二、軸零件圖分析

3.尺寸標注（1）軸類零件有徑向尺寸和軸向尺寸。徑向尺寸的主要基準為軸線；軸向尺寸的基準一般選取重要的定位面（如圖2-3中的Φ35k6處的軸肩定位面）或端面。（2）重要尺寸一定要直接標注出來。如安裝V帶輪、刀盤和滾動軸承的軸向尺寸55、32、23等。其他尺寸為了方面測量，一般都按加工順序標注。（3）軸類零件上的標準結構（如倒角、退刀槽、越程槽、鍵槽等）很多，其尺寸應查閱相應的國家標準，按規定注出。二、軸零件圖分析

4.技術要求（1）極限與配合及表面粗糙度：對有配合要求的表面，其尺寸精度、表面粗糙度要求較嚴。如圖2-3所示，與帶轂零件、滾動軸承相配合的軸頸公差帶代號分別為K7和K6，其表面粗糙度Ra的上限值分別取3.2μm和1.6μm。對軸向尺寸的精度，凡與其他零件有裝配關系的軸段，其長度尺寸要給出公差，如1940-0.3mm、320-0.2。作為軸向定位的軸肩，其表面粗糙度Ra的上限值取6.3μm。鍵槽兩側面的表面粗糙度Ra上限值取3.2μm。（2）形位公差：對有配合要求的表面和重要的端面應有形位公差要求，如圓度、圓柱度、同軸度、圓跳動、對稱度等。圖2-3中兩處Φ35的軸線。給出了同軸度公差為Φ0.01mm的要求。（3）熱處理：為了提高軸的強度和韌性，常對軸類零件進行調質處理；對軸上與其他零件有相對運動的部分，一般是裝配軸承的軸徑處，為了提高硬度、增加耐磨性，往往進行表面淬火、滲碳、滲氮等熱處理。12圖2-3階梯軸零件圖三.主軸部件的潤滑與密封1.主軸部件的潤滑1）油液循環潤滑。2）油脂潤滑。3）油氣潤滑。4）噴注潤滑。三.主軸部件的潤滑與密封2.主軸部件的密封主軸密封有非接觸式密封和接觸式密封兩種方式。圖2-4非接觸式密封裝置15l—甩油環2—油氈圈3—耐油橡膠密封圈

a)毛氈圈密封b)唇形圈密封圖2-5接觸式密封一、認識主軸部件，填寫各零部件名稱。二、讀懂零件圖，并改正。圖2-6傳動盤零件圖三、完成維護表格序號內容一二三四五六七1檢查潤滑是否正常

2冷卻過濾有無堵塞

3主軸孔內有無鐵屑

4機床罩殼及周圍場地

評價項目內容評分標準學生評價教師評價自評互評任務實施繪制主軸結構簡圖按照主軸零件上鍵槽、孔等部位的精度要求，規范繪制零件圖。

主軸結構認識熟練掌握典型數控機床主軸結構。

主軸部件維護保養能對典型機床主軸部件進行基本的維護和保養。

職業素養安全操作規范穿戴工作服，合理進行主軸部件的維護。

管理規范任務實施過程中按照5S管理規范（整理、整頓、清潔、清掃、素養）執行，儀器、器件、工具擺放合理，任務完成后工位保持整潔。

1、對于不同的機床主軸端部的結構有哪些不同？為什么？2、思考在機床主軸部件中哪些結構會影響到機床的加工精度？

項目二

數控機床主軸部件的裝配與拆卸任務二主軸部件的裝配與調整1.能熟練進行主軸的裝配與拆卸。2.能對主軸軸承進行維護和保養。3.裝配完成后正確完成主軸的檢測與調試。

數控車床的主傳動系統主要包括主軸箱、主軸頭、主軸本體、主軸軸承等，其中主軸軸承是主軸組件的重要組成部分，它的精度、裝配與調整、潤滑和冷卻都直接影響主軸組件的工作性能。因此，主軸的裝配與調整是數控機床裝配與調試環節中十分重要的部分。一、主軸軸承1.滾動軸承2.滑動軸承二、主軸滾動軸承的預緊1.移動軸承內圈2.修磨軸承內圈（外圈）或使用隔套一、主軸軸承1.滾動軸承滾動軸承根據滾動體的結構分為球軸承、滾柱滾子軸承、圓錐滾子軸承三大類。a）雙列推力角接觸球軸承b）雙列圓錐滾子軸承c）圓柱滾子軸承圖2-7常用滾動軸承實物圖及結構圖一、主軸軸承2.滑動軸承滑動軸承在數控機床上最常使用的是靜壓滑動軸承。1—進油孔2—油腔3—軸向封油面4—周向封油面5—回油槽圖2-8靜壓滑動軸承的實際應用和結構原理二、主軸滾動軸承的預緊1.移動軸承內圈

用螺母通過套筒推動內圈在錐形軸頸上滑動，使內圈變大膨脹，在滾道上產生過盈，從而達到預緊的目的。如圖2-12。

圖2-9移動軸承內圈二、主軸滾動軸承的預緊

2.修磨軸承內圈（外圈）或使用隔套

圖2-13a所示為軸承外圈寬邊相對（背對背）安裝，這時可修磨軸承內圈的內側；圖2-13b所示為外圈窄邊相對（面對面）安裝，這時可修磨軸承外圈的窄邊。安裝后用螺母或法蘭蓋將兩個軸承軸向壓攏，使兩個修磨過的端面貼緊，這樣在兩個軸承的滾道之前產生預緊。

圖2-10通過修磨軸承內圈或外圈進行預緊a）修磨內圈b）修磨外圈28

另一種方法是將兩個厚度不同的隔套放在兩軸承內、外圈之前，同樣將兩個軸承軸向相對壓緊，使滾道之間產生預緊，如圖2-14所示。圖2-11通過安裝隔套對軸進行預緊一、工量具準備銅棒、橡皮錘、長鋁棒、套筒扳手、撬杠、活動扳手、內六角扳手等。如圖2-15。圖2-12主軸拆裝工具二、主軸的拆卸和裝配步驟1、主軸的裝配過程。如表2-5所示。表2-5主軸的裝配過程31323334二、裝配和拆卸主軸2.拆卸主軸拆卸過程與裝配過程相反，根據裝配圖，把各零件裝配起來，實現主軸的功能。（1）拆卸傳動帶和同步帶輪。（2）用內六角扳手旋開蓋板后，取下鎖緊螺母和墊圈。（3）選擇適當的內六角扳手拆卸卡盤及法蘭盤。（4）松下蓋板上的固定螺母后，把主軸從支承座上取下。（5）在取下主軸的過程中依次取下主軸前端的軸承和后端的軸承。（6）全部零部件取下后進行清洗和上潤滑脂。36

1．拆卸卡盤和法蘭盤，注意在主軸中插入一根銅棒，以免砸到床身上并造成機床損壞。2．拆下的軸承、螺母等物品，按順序依次擺放整齊，并進行編號以便裝配時使用。3．拆卸零件時，應適當用銅棒輕輕敲擊拆卸或裝配困難的部分，當拆不下或裝不上時不要強行安裝，分析原因后再進行拆裝。4．在拆卸過程中拍攝一些關鍵結構出的照片，防止裝配時出現安裝不到位的現象。5．拆卸和裝配結束后，清理機床并收拾好使用過的工具。請根據表2-6總結評價內容對任務實施及職業素養養成情況進行綜合評價。表2-6總結評價表評價項目內容評分標準學生評價教師評價自評互評

任務實施拆卸同步帶輪正確進行同步帶輪的拆卸，拆下零件擺放整齊。

拆卸卡盤、法蘭盤正確進行卡盤和法蘭盤的拆卸，拆下零件擺放整齊。

拆卸軸承能正確進行軸承