什么是主轴？
机床主轴是典型的轴类零件。它是机床的关键部件之一。它通过主轴末端的家具将旋转运动和扭矩传递给工件或刀具。主轴在工作中必须承受扭矩和弯矩，旋转精度要求高。主轴的制造质量将直接影响到整台机床的工作精度和使用寿命。主轴零件图规定了尺寸精度、形位公差、表面粗糙度、接触精度、热处理要求等一系列技术要求。
机械主轴是指机床上带动工件或刀具旋转的轴。主轴部分通常由主轴、轴承、传动部分组成。本机用于支撑齿轮、皮带轮等传动部件，以传递运动和扭矩。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。大多数机床都有多个轴，例如车床上的头架和尾架。机床中最大的轴通常是主轴。有些机床可以进行更多的工序，可能有四个、六个甚至更多的主轴。这种机床是多轴机床。例如，排钻和许多螺丝机都是多轴机床。
主轴的主要功能：
- 确保支架的刚性。
- 保证旋转精度。
- 连接功能。
- 内锥和端面的耐磨性。
- 主轴总成的静平衡和动平衡。
主轴各部分的作用及技术要求：
- 主轴支承轴颈用于安装支承轴承，是主轴的装配基准面，其制造精度直接影响主轴的回转精度。
- 主轴工作面精度是指夹持道具或家具的定心面，如莫氏锥孔、轴端外锥面或法兰外圆等。尺寸精度、几何精度形状精度、内外锥面的接触精度、定心面与轴颈的同轴度、定位端与轴颈轴线的垂直度等。它们对机床工作精度的影响可导致家具或工件夹紧错误。主轴端部附近的径向跳动和从端面的径向圆跳动在主轴技术要求中规定。另外，要保证锥孔玉顶火工具锥柄的良好接触和配合。
- 主轴副轴颈及其他表面的精度主轴副轴颈是指齿轮、衬套等零件装配的表面。当调整螺母的端面跳动时，会引起压紧的轴承套圈倾斜，从而增大主轴的径向跳动。这不仅会影响工件的加工精度，还会降低轴承的使用寿命。
- 每个主轴的表面粗糙度不同。机床主轴各表面的表面粗糙度要求如标准所示。
- 主轴各个表面的硬度 主轴的轴颈表面、工作表面和其他滑动表面会受到不同程度的摩擦。在滑动轴承的配合中，轴颈与轴瓦之间的摩擦要求轴颈表面具有较高的耐磨性，其硬度可根据轴瓦的材料而有所不同。在滚动轴承配合中，摩擦力由套圈和滚动体承受，因此轴颈的耐磨性要求不高，但仍需适当提高其硬度，以改善其装配工艺和装配精度。
主轴性能指标：
- 回转精度：主轴回转时在影响加工精度的方向上产生的径向和轴向跳动，是由主轴和轴承的制造和装配质量决定的。
- 动静刚度：主要由主轴的弯曲刚度、刚度、轴承的阻尼决定。
- 速度适应性：允许的最高速度和速度范围由轴承的结构和润滑以及散热条件决定。
机械主轴维护：
- 使用油循环润滑时，必须保证主轴恒温油箱内的油量充足。
- 油气润滑方式与油循环润滑正好相反。它只需要填充10%的承载空间容量。
循环润滑的优点是可以减少摩擦生热，并在润滑满足时吸收主轴组件的部分热量。主轴的润滑也有两种：油雾润滑和喷射润滑。
机械主轴相关知识：
油雾和油气润滑所用的油一般为汽轮机油。油润滑机床主轴开始运转前应开启油雾或油气润滑系统，主轴停止后应关闭润滑系统。水冷是冷却主轴的常用方法。它要求冷却水具有一定的防锈功能。必要时，要求对冷却水进行适当过滤。主轴运转前，应开启冷却系统对主轴进行冷却。机床主轴可以降速使用，但必须根据电机的设计特性曲线调整相应的输入电压参数。采用油雾或油气润滑的主轴需要保证压缩空气的干燥和清洁。
主轴的参数不同，对变频器的要求也不同。选用的变频器应与机床主轴的参数相匹配，变频器的额定电流至少应为机床主轴额定电流的1.3倍，最好大于1.5倍。主轴常用的润滑方式有脂润滑、油雾润滑和油气润滑。脂润滑结构简单，使用方便，环保。油雾润滑能适应更高的速度，应用最广泛，但对环境有影响。油气润滑效果最好，能适应较高的转速，对环境无污染，但油气润滑装置价格较高。
机械主轴加速器：
机械主轴加速器的调速范围从3.5到8倍不等，视加速器的生产厂家而定。只有一家制造商提供机械主轴速度助力器，可以将机器速度提高 10 倍，在 40,000rpm 的最大超速下提供 2kW 的功率。主轴是加工中心的主要部件之一，其设计直接影响加工效率和工件质量。因此，主轴设计必须考虑静、动刚度、轴径、轴承、设计参数等。机床主轴加速器的性能主要取决于对所需转速和动力传动比的优化设计。
为了减轻重量，必须在不减少机床运行所需空间的情况下，尽量减小主轴速度控制单元的体积。机械主轴调速器必须为长期生产工作而设计，因此，传递的动能必须最小化以确保最佳性能。主轴调速器的设计导致使用基于行星齿轮序列 (PGT) 的变速器，作为行星齿轮序列，PGT 提供了一种紧凑高效的解决方案，具有高速度和高效率。PGT 用于许多配备汽车变速箱的机器，以扩展机床低速主轴驱动电机的恒功率范围。
