1、数控设备功能部件安装调试数控设备功能部件安装调试 学习项目学习项目2安装调试机械主轴安装调试机械主轴任务任务1学习主轴类型及其特点学习主轴类型及其特点问题问题1.数控机床主轴的传动形式有哪些？数控机床主轴的传动形式有哪些？ 2.主轴作用是什么？（数控车床、数控铣床）主轴作用是什么？（数控车床、数控铣床）3.数控车床主轴传动组成部件有哪些？数控车床主轴传动组成部件有哪些？4.数控铣床主轴传动组成部件有哪些？数控铣床主轴传动组成部件有哪些？数控车床主轴传动系统数控车床主轴传动系统数控铣床主轴数控铣床主轴数控机床主轴数控机床主轴1.机械主轴是数控加工机床中的主要部件之一。与一般传机械主轴是数控加工机
2、床中的主要部件之一。与一般传动轴相比具有高转速、高精度、高刚度的特殊要求。另动轴相比具有高转速、高精度、高刚度的特殊要求。另外，要求输出的扭矩和功率要大，抗震性及热稳定性要外，要求输出的扭矩和功率要大，抗震性及热稳定性要好。只有在精密制造、正确安装、精细调整的情况下才好。只有在精密制造、正确安装、精细调整的情况下才能达到令人满意的性能。能达到令人满意的性能。2.主轴组件的装配是一个极为重要的工艺过程。主轴每个主轴组件的装配是一个极为重要的工艺过程。主轴每个轴承属于精密零件，它对不适当的操作特别敏感，如果轴承属于精密零件，它对不适当的操作特别敏感，如果装配方法不当，就可能损坏轴承的精度；如果轴承
3、调整装配方法不当，就可能损坏轴承的精度；如果轴承调整不合适，也会出现精度差、温升高、刚度低等现象。不合适，也会出现精度差、温升高、刚度低等现象。3.每套主轴必须经过长时间跑合和高速运转测试，并由检每套主轴必须经过长时间跑合和高速运转测试，并由检验人员填写主轴总成检验档案后方可出厂。验人员填写主轴总成检验档案后方可出厂。 数控铣床主轴组件外观数控铣床主轴组件外观数控铣床主轴部分零件数控铣床主轴部分零件数控车床主轴零部件数控车床主轴零部件数控铣床主轴轴承配置数控铣床主轴轴承配置（前端（前端4个，后端个，后端2个）个）数控铣床主轴前端数控铣床主轴前端4个角接触球轴承个角接触球轴承同时承受径向负荷和轴
4、向负荷，也可以承受纯轴向负同时承受径向负荷和轴向负荷，也可以承受纯轴向负荷，极限转速较高。该轴承承受轴向负荷的能力由接荷，极限转速较高。该轴承承受轴向负荷的能力由接触角决定，接触角大，承受轴向负荷的能力高触角决定，接触角大，承受轴向负荷的能力高。 角接触球轴承的安装角接触球轴承的安装n基本为成对安装，并且需要采用预加载荷基本为成对安装，并且需要采用预加载荷n安装角接触球轴承的形式有安装角接触球轴承的形式有3种，分别是：种，分别是：1）背对背（两轴承的宽端面相对）背对背（两轴承的宽端面相对）2）面对面（两轴承的窄端面相对）面对面（两轴承的窄端面相对）3）串联排列（两轴承的宽端面在一个方向）串联排
5、列（两轴承的宽端面在一个方向）1）背对背）背对背（1）背对背（两轴承的宽端）背对背（两轴承的宽端面相对）。安装时，轴承的面相对）。安装时，轴承的接触角线沿回转轴线方向扩接触角线沿回转轴线方向扩散，可以增加轴向和径向的散，可以增加轴向和径向的支承角度刚性，从而使抗变支承角度刚性，从而使抗变形能力最大形能力最大（2）后置代号为）后置代号为DB 2）面对面）面对面（1）面对面（两轴承的窄端面相）面对面（两轴承的窄端面相对）。安装时，轴承的接触角线对）。安装时，轴承的接触角线朝回转轴线方向收敛，其承角度朝回转轴线方向收敛，其承角度刚性较小。当两轴承的外圈压紧刚性较小。当两轴承的外圈压紧到一起时，由于轴
6、承的内圈伸出到一起时，由于轴承的内圈伸出外圈，外圈的原始间隙消除，可外圈，外圈的原始间隙消除，可以增加轴承的预加载荷以增加轴承的预加载荷（2）后置代号为）后置代号为DF 3）串联排列）串联排列（1）串联排列（两轴承的宽）串联排列（两轴承的宽端面在一个方向）。安装端面在一个方向）。安装时，轴承的接触角线平行时，轴承的接触角线平行而且同向，可以使得两轴而且同向，可以使得两轴承分担起同一方向的工作承分担起同一方向的工作载荷。但使用这种安装形载荷。但使用这种安装形式时，两对串联排列的轴式时，两对串联排列的轴承必须在轴的两端对置安承必须在轴的两端对置安装，此办法是为了保证安装，此办法是为了保证安装的轴向
7、稳定性装的轴向稳定性（2）后置代号为）后置代号为DT 数控铣床主轴后端数控铣床主轴后端2个深沟球轴承个深沟球轴承FAG 向心（深沟）球轴承向心（深沟）球轴承 6013n主要尺寸依据主要尺寸依据 DIN 625-1 标准标准1）厚度）厚度18（mm）2）外径）外径D100（mm）3）内径）内径d65（mm）主轴运动传动零件主轴运动传动零件同步齿形带同步齿形带因带体因带体和传动带轮之间的运转和传动带轮之间的运转达到高度同步而得名达到高度同步而得名, ,简简称同步带称同步带优点优点它综合了不同它综合了不同传动方式传动方式( (齿轮、链条和齿轮、链条和胶带胶带) ) 之长之长, ,从而体现了从而体现了
8、高效、平稳、噪音小、高效、平稳、噪音小、无需润滑等诸多优点，无需润滑等诸多优点，这一切都来自其工作面这一切都来自其工作面的齿形体与传动带轮槽的齿形体与传动带轮槽之间的精确啮合之间的精确啮合同步齿形带代号同步齿形带代号 1）ISO英制系列：英制系列：MXL、XL、L、H、XH、XXH2）公制）公制T型系列：型系列：T2.5、T5、T10、T20、AT5、AT10、AT203）模数制系列：）模数制系列：1.5、2、2.5、3、4、5、7、104）圆弧齿系列：）圆弧齿系列：3m、5m、8m、14m、20m5）高扭力圆弧齿系列：）高扭力圆弧齿系列：S2m、S3m、S4.5m、S5m、S8m、S14m、
9、RPP2m、RPP3m、RPP5m、RPP8m、RPP14mn例如：同步齿形带型号例如：同步齿形带型号HTD 8M 21041）HTD 弧形齿弧形齿2）8M 节距节距8mm3）2104是指同步带的节线长度，而问题的关键是指同步带的节线长度，而问题的关键8M的意思是齿距，的意思是齿距，相邻的两个齿的中心点距离。相邻的两个齿的中心点距离。4）这个皮带的齿数是）这个皮带的齿数是 2104/8=263个齿个齿带轮带轮挡圈（双边挡圈（双边, ,单边单边, ,无挡圈）无挡圈）主轴运动传动零件主轴运动传动零件键放置在键槽中，通过键完成轴和轴上齿轮/同步带轮等的连接 b为键和键槽的宽度，是配合尺寸，t和t1分
10、别为轴键槽和轮毂键槽的深度，h为键的高度，它们为非配合尺寸，d为轴和轮毂的直径键的上表面和轮毂键槽间留有一定的间隙，以避免影响轴径与轮毂孔径所确定的配合性质主轴运动传动零件主轴运动传动零件实训任务实训任务1. 阐述数控机床主轴传动特点。2. 阐述数控车床主轴结构特点。3. 阐述数控铣床/加工中心主轴结构特点。数控设备功能部件安装调试数控设备功能部件安装调试 学习项目学习项目2安装调试机械主轴安装调试机械主轴任务2装调数控车床主轴轴承装配准备工作轴承装配准备工作1、轴承装配前的检查与防护措施 1)按图样要求检查与滚动轴承相配的零件2)检查滚动轴承型号与图样是否一致 3)最好在无尘室中装配滚动轴承
11、 2、滚动轴承的清洗1)使用过的滚动轴承，必须在装配前进行彻底清洗2)对于两端面带防尘盖、密封圈或涂有防锈和润滑两用油脂的滚动轴承，则不需进行清洗3)对已损坏、很脏或塞满碳化的油脂的滚动轴承，一般不再值得清洗，直接更换一个新的滚动轴承则更为经济与安全 轴承装配准备工作轴承装配准备工作3、滚动轴承的清洗方法 1)常温清洗常温清洗是用汽油、煤油等油性溶剂清洗滚动轴承。清洗时要使用干净的清洗剂和工具，首先在一个大容器中进行清洗，然后在另一个容器中进行漂洗。干燥后立即用油脂或油涂抹滚动轴承 2)加热清洗加热清洗使用的清洗剂是闪点至少为250的轻质矿物油。清洗时，油必须加热至约120。把滚动轴承浸入油内
12、，待防锈油脂溶化后即从油中取出，冷却后再用汽油或煤油清洗，擦净后涂油待用 轴承装配准备工作轴承装配准备工作滚动轴承（圆柱孔滚动轴承）的装配方法滚动轴承（圆柱孔滚动轴承）的装配方法根据滚动轴承内孔的尺寸，可将滚动轴承分为三类： 1)小轴承指孔径小于80mm的滚动轴承 2)中等轴承指孔径大于80mm、小于200mm的滚动轴承 3)大型轴承指孔径大于200mm的滚动轴承滚动轴承装配的基本原则滚动轴承装配的基本原则1)装配滚动轴承时，不得直接敲击滚动轴承内外圈、保持架和滚动体。否则，会破坏滚动轴承的精度，降低滚动轴承的使用寿命2)装配的压力应直接加在待配合的套圈端面上，绝不能通过滚动体传递压力 滚动轴
13、承的装配压力与套圈的关系滚动轴承的装配压力与套圈的关系 如图所示，图(a)与图(b)均使装配压力通过滚动体传递载荷，而使滚动轴承变形，故为错误的装配施力方法。而图(c)和图(d)中装配力直接作用在需装配的套圈上，从而保证滚动轴承的精度不致破坏，故为正确的装配方法。 滚动轴承的游隙滚动轴承的游隙1) 准确把握游隙调整和预紧的工艺概念，并且在装配工作中正确地运用这种工艺方法，是轴承装配工作质量的保证 2) 滚动轴承的游隙是指在一个套圈固定的情况下，另一个套圈沿径向或轴向的最大活动量，故游隙又分为径向游隙和轴向游隙两种 轴承在装配时要严格控制和调整游隙轴承在装配时要严格控制和调整游隙 滚动轴承装配时
14、，其游隙不能太大，也不能太小。游隙太大，会造成同时承受载荷的滚动体的数量减少，使单个滚动体的载荷增大，从而降低轴承的旋转精度，减少使用寿命；游隙太小，会使摩擦力增大，产生的热量增加，加剧磨损，同样能使轴承的使用寿命减少轴承预紧轴承预紧1) 预紧就是轴承在装配时，给轴承的内圈或外圈一个轴向力，以消除轴承游隙，并使滚动体与内、外圈接触处产生初变形2) 预紧能提高轴承在工作状态下的刚度和旋转精度。对于承受载荷较大，旋转精度要求较高的轴承，大都是在无游隙甚至有少量过盈的状态下工作的，这种情况下就需要在装配时对轴承进行预紧 游隙的调整和预紧游隙的调整和预紧1) 通常都是采用使轴承的内圈对外圈作适当的轴向
15、相对位移的方法来完成的2) 滚动轴承实际的理想工作间隙，是在轴承温升稳定后所调整的间隙。因此，轴承游隙的调整应分两个阶段进行：首先在常温下按照有关的操作规范和技术要求对轴承游隙进行调整，至间隙合适并用手转动应感到旋转灵活；然后，将调整机构适当回松（防止试车时由于温度升高而使轴承突然抱死），进行空运转试验，从低速到高速空运转时间不超过2小时，在最高速的空运转时间不少于30分钟，轴承应运转灵活、噪声小、工作温度不超过50，最后将调整机构复位并锁紧即可 耐心细致的工作态度耐心细致的工作态度 滚动轴承游隙的调整和预紧工艺，是提高轴承旋转精度和承载能力、降低传动系统振动和噪声的有效手段，操作中除了应达到
16、滚动轴承装配的一般技术要求外，还要重点考虑轴承温升和润滑对调整工作的影响，并且在进行空运转试验之后还要进行细致的检查和二次调整，耐心细致的工作态度也是装配维修钳工不可缺少的良好品质 滚动轴承的标注滚动轴承的标注 在装配图上标注滚动轴承与轴和外壳孔的配合时，只需标注轴和外壳孔的公差带代号下图即为滚动轴承与轴、外壳孔在装配图上的标注，以及轴颈、外壳孔零件图的标注示例座圈的安装顺序座圈的安装顺序深沟球轴承深沟球轴承 当内圈与轴颈配合较紧的过盈配合外圈与壳体孔配合较松的过渡配合时，应先将滚动轴承装在轴上，压装时，将套筒垫在滚动轴承内圈上，如图(a)所示，然后连同轴一起装入壳体孔中。当滚动轴承外圈与壳体
17、L为过盈配合时，应将滚动轴承先压入壳体孔中，如图(b)所示，这时，所用套筒的外径应略小于壳体孔直径。当滚动轴承内圈与轴、外圈与壳体孔都是过盈配合时，应把滚动轴承同时压在轴上和壳体孔中，如图(c)所示，这种套筒的端面具有同时压紧滚动轴承内外圈的圆环。滚动轴承套圈的压入方法滚动轴承套圈的压入方法 1)套筒压入法：这种方法仅适用于装配小滚动轴承。其配合过盈量较小，常用工具为冲击套筒与手锤，以保证滚动轴承套圈在压入时均匀敲入。如图所示2)温差法：这种方法一般适用于大型滚动轴承 滚动轴承套圈的压入方法滚动轴承套圈的压入方法感应加热器感应加热器1) 这种加热器主要适用于小滚动轴承和中等滚动轴承的加热。利用
18、感应加热器对滚动轴承进行加热后，必须进行消磁处理，以防止吸附金属颗粒2) 感应加热器的优点优点：n滚动轴承能够保持清洁；n对滚动轴承无需预加热；n加热迅速、效率高；工作安全、保护环境；n油脂仍保留在滚动轴承中(带密封的滚动轴承)；n能量消耗低；n温度可以得到很好的控制 电加热盘电加热盘 电加热盘主要用来加热小滚动轴承。如图所示，其配置一个用于电加热的铝板，可以同时加热几个滚动轴承。加热板通常配有一个温度调节装置，所以温度可以得到很好的控制 油浴油浴1) 当采用油浴方法对滚动轴承加热时，将一个装满油的油箱放在加热元件上2) 为避免滚动轴承接触到比油温高得多的箱底，形成局部过热，加热时滚动轴承应搁
19、在油箱内的网格上图(a)3) 对于小型滚动轴承，可以挂在油中加热图(b)。在加热过程中，必须仔细观测油温 数控车床主轴装配准备数控车床主轴装配准备1、读装配图、读装配图1)确认零部件的正确位置2)确定装配关系2、制定装配工艺、制定装配工艺1)装配准备：清洗、润滑、工具准备2)装配过程3)装配几何精度：根据装配尺寸及公差，测量、确定装配尺寸4)装配后检测数控车床主轴装配数控车床主轴装配数控车床主轴外壳数控车床主轴零部件数控车床主轴装配数控车床主轴装配测量数控车床主轴装配数控车床主轴装配清洗主轴前端轴承盖数控车床主轴装配数控车床主轴装配安装在主轴上数控车床主轴装配数控车床主轴装配清洗、加适量润滑脂
20、、加热、安装前端轴承（1）数控车床主轴装配数控车床主轴装配安装前轴承内、外隔套数控车床主轴装配数控车床主轴装配加热、安装前端轴承（2）数控车床主轴装配数控车床主轴装配安装前后轴承大隔套数控车床主轴装配数控车床主轴装配加热、安装后轴承（1）数控车床主轴装配数控车床主轴装配安装于主轴箱体数控车床主轴装配数控车床主轴装配紧固前轴承端盖数控车床主轴装配数控车床主轴装配安装后轴承（2）数控车床主轴装配数控车床主轴装配安装后轴承端盖数控车床主轴装配数控车床主轴装配安装平键数控车床主轴装配数控车床主轴装配安装齿形带轮数控车床主轴装配数控车床主轴装配安装V形带轮数控车床主轴装配数控车床主轴装配安装锁紧螺母数控
21、车床主轴装配数控车床主轴装配主轴几何精度检测n轴向窜动n径向跳动数控车床主轴装配数控车床主轴装配实训任务实训任务1.从现场拆除的数控车床主轴和装配图，认识其上的零部件，并分析功用。填写主轴零部件清单表。2.记录数控车床主轴的轴承类型含义和支承形式。3.指出和主轴有配合关系的零部件。4.编制数控车床主轴的装配工艺。5.现场装调数控车床主轴，并记录调整精度。数控设备功能部件安装调试数控设备功能部件安装调试 学习项目学习项目2安装调试机械主轴安装调试机械主轴任务任务3 装调数控铣床主轴装调数控铣床主轴数控铣床主轴部件外观装调数控铣床主轴装调数控铣床主轴读装配图读装配图n确认零部件的正确位置n确定装配
22、关系制定装配工艺制定装配工艺n装配准备：清洗、润滑、工具准备n装配过程n装配几何精度：根据装配尺寸及公差，测量、确定装配尺寸n装配后检测装配过程装配过程n1）安装主轴前轴承2组及内外隔套：加热套装、背靠背n2）主轴、前轴承2组及内外隔套安装于主轴套筒内n3）安装主轴前端盖：对称锁紧螺钉n4）安装主轴大隔套n5）安装主轴后轴承1组：加热套装n6）安装轴承内压环n7）安装主轴后端盖：对称锁紧螺钉n8）安装主轴套锁紧螺母：调整轴承间隙、检测主轴几何精度（轴向窜动），合格，锁紧防松顶丝n9）安装主轴上2个平键n10）安装小隔套n11）安装齿形带轮n12）安装齿形带轮的锁紧垫套n13）安装齿形带轮的锁紧
23、螺母n14）在主轴后端安装拉杆n15）在主轴前端锁紧四瓣爪：调整四瓣爪位置，尺寸符合技术要求n16）安装拉杆轴向锁紧螺母，锁紧防松顶丝第1步 拆锁紧螺母数控铣床主轴数控铣床主轴拆卸拆卸第2步 拆锁紧螺钉数控铣床主轴数控铣床主轴拆卸拆卸第3步 拆齿形带锁紧螺母数控铣床主轴数控铣床主轴拆卸拆卸第4步 拆隔套数控铣床主轴数控铣床主轴拆卸拆卸第5步 拆齿形带轮数控铣床主轴数控铣床主轴拆卸拆卸第6步 拆垫片数控铣床主轴数控铣床主轴拆卸拆卸第7步 拆平键数控铣床主轴数控铣床主轴拆卸拆卸第8步 拆锁紧螺母 数控铣床主轴数控铣床主轴拆卸拆卸第9步 拆后端盖（6个螺钉）数控铣床主轴数控铣床主轴拆卸拆卸第10步
24、拆轴承内压环数控铣床主轴数控铣床主轴拆卸拆卸数控铣床主轴数控铣床主轴拆卸拆卸第11步 拆主轴前端端盖（8个螺钉）数控铣床主轴数控铣床主轴拆卸拆卸第12步 拆刀柄拉杆部件数控铣床主轴数控铣床主轴拆卸拆卸第13步 拆四瓣爪数控铣床主轴数控铣床主轴拆卸拆卸数控铣床主轴数控铣床主轴拆卸拆卸第14步 拆主轴部件数控铣床主轴数控铣床主轴拆卸拆卸第15步 拆前轴承12轴承（前端4个，中间有隔套）数控铣床主轴数控铣床主轴拆卸拆卸第16步 拆前轴承34数控铣床主轴数控铣床主轴拆卸拆卸第17步 拆后轴承（从主轴套内敲出）数控铣床主轴数控铣床主轴拆卸拆卸主轴 主轴套筒数控铣床主轴数控铣床主轴拆卸拆卸n动画和视频数控铣床主轴装配数控铣床主轴装配实训任务实训任务n1.从现场拆除的数控铣床主轴和装配图，认识其上的零部件，并分析功用。填写主轴零部件清单表。n2.记录数控铣床主轴的轴承类型含义和支承形式。n3.指出和主轴有配合关系的零部件。n4.编制数控铣床主轴的装配工艺。n5.现场装调数控铣床主轴，并记录调整精度。
