什么叫做主轴

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主轴指从发动机或电动机接受动力并将它传给其它机件的轴。

主轴亦称“光轴”，是“主光轴”的简称：在光具组中具有对称性的直径。如球镜的主轴是通过镜面中心与镜面垂直的直线。透镜或光轴光具组的主轴是各透镜面中心的连线。

主轴是主轴部件中的关键零件。的结构尺寸和形状、*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。

主轴的主要尺寸参数包括：主轴直径、内孔直径、悬伸长度和支承跨距。决定主轴主要尺寸参数的依据是主轴的刚度、结构工艺和主轴部件的工艺适用范围。

主轴的主要尺寸参数：

①主轴直径：主轴直径越大，其刚度越高，但轴承和主轴上其零件的尺寸也相应增大。轴承直径越大，同等级精度轴承的公差值也就越大，要保证主轴的旋转精度就越困难，同时极限转速也下降。主轴后端支承轴颈的直径一般为前支承轴颈的0.7—0.8倍，实际尺寸要到主轴组件设计时确定。前、后轴颈的差值越小则主轴的刚度越高，工艺性能也越好。

②主轴内孔直径：主轴内孔是用来通过棒料及刀具夹紧装置，也可用于通过气动、液压卡盘的联结件。主轴内孔直径越大，可通过棒料的直径就越大，机床的使用范围就越宽，同时主轴部件也越轻。主轴内孔直径的大小主要受主轴刚度的制约。当主轴内孔直径与主轴直径之比小于0.3时，空心主轴的刚度几乎与实心主轴的刚度相当：当主轴内孔直径与主轴直径之比为0.5时，空心主轴的刚度为实心主轴的刚度90%；当主轴内孔直径与主轴直径之比大于0.7时，空心主轴的刚度急剧下降。

③悬伸长度主轴与主轴前端结构的形状尺寸、前轴承的类型和组合方式及轴承的润滑与密封有关。主轴的悬伸长度对主轴的刚度影响很大，主轴的悬伸长度越短，其刚度约好。

④支承跨度主要部件的支承跨距对主轴的刚度有很大的影响。跨距对主轴部件综合刚度的影响不是单向的。如跨距越大，则主轴变形较大；如跨距较小，则轴承的变形对主轴前端的位移影响较大。所以跨距要有一个最佳值，跨距太大或太小，都会降低主轴的综合刚度。

机床主轴是一种典型的轴类零件，它是机床的关键零件之一，它把回旋运动和转矩通过主轴端部的家具传递给工件或刀具。因此在工作中主轴要承受转矩和弯矩，而且还要求有很高的回转精度。因此，主轴的*质量将直接影响到整台机床的工作精度和使用寿命。主轴零件图上规定了一系列技术要求，如尺寸精度、形状位置公差、表面粗糙、接触精度和热处理要求等。这些都是为了保证主轴具有高的回转精度和刚度、良好的耐磨性和尺寸稳定性。

主轴有很多类型，每一种产品之间也存在了各自的不同，比如说直结式主轴，即类似三轴马达与滚珠螺杆之接合方式，主轴马达置于主轴上方，马达与主轴以高刚性无间隙连轴器相连，马达端之转动经由连轴器传于主轴，此即直结式主轴。

直结式主轴属于刚性连结，对于马达输出之POWER较能完全表达于主轴特性，机械效率较高，于主轴运动时，连轴器扮演着不可或缺的角色，连轴器校正好或坏足以影响主轴运动精度，若连轴器校正不良对主轴产生下列影响，主轴温升急剧升高、主轴震动过大、主轴偏摆过大、加工精度不良、甚至主轴烧毁。

还有一种是内藏式主轴，即将马达与主轴合而为一，将马达转子安装于主轴轴心，定子在外，运转原理和一般主轴马达相同，其具有低振动特性，动态回转精度亦较好，但因主轴内必须置放马达转子造成轴承跨距较大，刚性较弱的情形发生，内藏式主轴因刚性之故并不适合重切削。

在CNC中，主轴转速通过S指令进行编程，S指令通过数控系统处理可以转换为模拟电压或者数字量信号输出，因此主轴转速有两种控制方式，一种是利用模拟量进行控制的简称模拟主轴；还有一种是利用串行总线进行控制的串行主轴。

使用模拟主轴时，CNC通过内部附加的数模转换器自动将S指令转换为-10~+10V的模拟电压。CNC所输出的模拟电压可通过主轴驱动装置实现主轴的速度控制。主轴驱动装置总是严格的保证给定的速度信号与电动机输出转速之间的对应关系。

在数控铣床中，模拟量主轴驱动装置主要应用于中低档数控铣床，一般采用通用变频器来实现主轴电动机控制。所谓的“通用变频器”包含两层的含义：第一是该变频器可以和通用的笼型异步电动机 配套使用；二是具有多种可供选择的功能。

机械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。在机器中主要用来支撑传动零件如齿轮、带轮，传递运动及扭矩，如机床主轴；有的用来装夹工件，如心轴。除了刨床、拉床等主运动为直线运动的机床外，大多数机床都有主轴部件。

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重要因素。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*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。

不管是什么机床，都少不了主轴这一核心部件，对于它的要求无外乎就是输出更高的转速、更大的扭矩、更强劲的功率、更小的主轴跳动、更低的磨损率、更少的故障以及更低的价格等，这样才能为机床带来更好的功效。

之所以对主轴如此的重视，因为它有着很多无可取代的作用，比如说机床要想适应不同工序、各种工件材料及刀具等各切削工艺要求，那它的主轴就必须具有一定的调速范围并实现无级变速。

所以说，主轴的功能之一就是调速，以此来保证加工原材料时选用合理的切削用量，从而获得最佳切削效率、加工精度和表面质量。主轴的调速范围主要是由各种加工工艺对主轴最低转速和最高转速的要求来确定，目前品质有保证的主轴加工中心基本实现无级变速。

其次，主轴还有自动换刀功能，为保证加工过程的连续实施，加工中心主轴系统与其他主轴系统相比，必须具有刀具自动夹紧功能，从而确保主轴在不同的使用环境下使用适合情景的刀具，保障主轴更能够适应环境特点。

除此之外，机床中的主轴还有定位功能，当主轴停止时，控制主轴停在固定的位置，这是自动换刀所必须的功能。在自动换刀时，切削转矩通常通过刀杆的端面键来传递的，这就是要求主轴具有准确定位于圆周上的特定角度的功能，这种特定的主轴功能与自动换刀功能联动使用。机床主轴具备了这些功能后，就能够高效快速的完成机械活动。

（1）支承轴颈。主轴二个支承轴颈A、B圆度公差为0.005mm，径向跳动公差为0.005mm；而支承轴颈1∶12锥面的接触率≥70%；表面粗糙度Ra为0.4mm；支承轴颈尺寸精度为IT5。因为主轴支承轴颈是用来安装支承轴承，是主轴部件的装配基准面，所以它的*精度直接影响到主轴部件的回转精度。

（2）主轴工作表面的精度。主轴的工作表面是指装夹道具或家具的定心表面，如莫氏锥孔、轴端外锥或法兰外圆等。对那他们要求有：内外锥面的尺寸精度、几何形状精度和接触精度，定心表面对支承轴颈的同轴度，定位端面对颈轴线的垂直度等。它们对机床工作精度的影响会造成家具或工件的装夹误差。在主轴技术要求中还亏定了近主轴端部的径向园跳动和离端面部300mm处的径向圆跳动。另外为了保证锥孔玉顶尖火道具锥柄接触配合良好，规定须用标准锥度塞规以涂色法检验接触面积。

（3）主轴次要轴颈和其它表面的精度。主轴次要轴颈是指装配齿轮、轴套等零件的表面。它们的尺寸公差等级要求一般为IT7级，圆度公差为0.01mm。主轴上的螺纹一般是用来固定零件或者调整轴承间隙的。当调整螺母有端面跳动时，会导致被压紧的轴承环倾斜，从而使主轴径向圆跳动增大。这不但会影响工件的加工精度，而且也会降低轴承寿命。因此主轴螺纹的公差等级一般为6g级，相对主轴颈的同轴度公差不超过0.025~0.05mm,相对的螺母支承端面的跳动在500mm半径上小于0.025mm。

（4）主轴各表面粗糙度。不同精度机床的主轴各表面的表面粗糙度要求如标准所示。

（5）主轴各表面的硬度。主轴的各轴颈表面、工作表面和其它滑动表面都会受到不同程度的摩擦作用。在滑动轴承配合中，轴颈与轴瓦发生摩擦，要求轴颈表面耐磨性要高，其硬度则可视轴瓦材料而异。如巴氏合金轴的锡青铜，则轴颈表面硬度应大于60HRC；采用钢套轴承时，轴颈表面硬度应更高，如镗床主轴采用表面渗氮处理后，其硬度大于900HV。在滚动轴承配合中，摩擦是由轴承套圈和滚动体承受的，因此轴颈可以不要求很高的耐磨性，但仍要求适当提高其硬度，以改善它的装配工艺性和装配精度。轴颈表面硬度一般为40~50HRC。

工作原理:

由一个中心有轴的光电码盘，其上有环形通、暗的刻线，有光电发射和接收器件读取,获得四组正弦波信号组合成a、b、c、d,每个正弦波相差90度相位差（相对于一个周波为360度），将c、d信号反向，叠加在a、b两相上，可增强稳定信号；另每转输出一个z相脉冲以代表零位参考位。

由于a、b两相相差90度，可通过比较a相在前还是b相在前，以判别编码器的正转与反转，通过零位脉冲，可获得编码器的零位参考位。

主要控制机床主轴的转速，正反转，和主轴定位。

教练

我老乡！

必须采纳我的！不然我和你急！

简单的讲,数控机床主轴有几个部分,1主轴电机

2传动皮带,皮带轮,齿轮箱3主轴心轴(连鼻端)

4主轴轴承5拉刀,松刀机构(加工中心)6加工中心的主轴配重(有配重块或刹车马达,油压配重等)

工作原理我想就是通过传动部分将主轴电机的旋转运动变为主轴心轴的旋转运动,并通过连接带动刀具或者工件进行旋转,已达到切削目的.

轴类零件常用45钢，精度较高的轴可选用40Cr、轴承钢GCr15、弹簧钢65Mn，也可选用球墨铸铁；对高速、重载的轴，选用20CrMnTi、20Mn2B、20Cr等低碳合金钢或38CrMoAL氮化钢。

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，主要决定于主轴和轴承的*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。

降低轴承的工作温度，经常采用的办法是润滑油。润滑方式有，油气润滑方式、油液循环润滑两种。在使用这两种方式时要注意以下几点：

1、在采用油液循环润滑时，要保证主轴恒温油箱的油量足够充分。

2、油气润滑方式刚好和油液循环润滑相反，它只要填充轴承空间容量的百分之十即可。

循环式润滑的优点是，在满足润滑的情况下，能够减少摩擦发热，而且能够把主轴组件的一部分热量给以吸收。

对于主轴的润滑同样有两种放式：油雾润滑方式和喷注润滑方式。

参考资料来源：百度百科—机床主轴

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