實現(xiàn)數(shù)控機床主軸的高速發(fā)展
jic35導讀：數(shù)控機床是現(xiàn)代加工設備的代表產(chǎn)品，機床的高速化是數(shù)控機床的發(fā)展主要趨勢。實現(xiàn)高速化的關鍵部件仍是機床主軸單元。主軸速度常用dn值（dn值是指主軸軸承的平均直徑（mm）與主軸的極限轉速（r/min）的乘積）來衡量，隨著軸承技術、潤滑技術的發(fā)展，機床主軸轉速在逐年提高。有資料顯示，主軸軸承在脂潤滑條件下的dn值只能達到0.5×106，但當油氣潤滑裝置開發(fā)出來以后，dn值迅速提高到1.0×106，采用新的潤滑方式——噴射潤滑，可使主軸的dn值達到3.0×106。
主軸的工作性能主要取決軸承的組配技術、預緊技術、動平衡技術、潤滑技術、和定位元件設計結構等方面。
主軸軸承潤滑
主軸軸承常見的潤滑方式有脂潤滑、油霧潤滑、油氣潤滑、噴射潤滑及*的環(huán)下潤滑等。
dn值在1.0×106以上的主軸，多采用油潤滑的方式，其中油霧潤滑是將潤滑油經(jīng)壓力空氣霧化后對軸承進行潤滑的。這種方式實現(xiàn)容易，設備簡單，油霧既有潤滑功能，又能起到冷卻軸承的作用，但油霧不易回收，對環(huán)境污染嚴重，故逐漸被新型的油氣潤滑方式所取代。
油氣潤滑是將少量的潤滑油不經(jīng)霧化而直接由壓縮空氣定時、定量地沿著的油氣管道壁均勻地被帶到軸承的潤滑區(qū)。潤滑油起潤滑的作用，而壓縮空氣起推動潤滑油運動及冷卻軸承的作用。油氣始終處于分離狀態(tài)，這有利于潤滑油的回收，而對環(huán)境卻沒有污染。實施油氣潤滑時，一般要求每個軸承都有單獨的油氣噴嘴，對軸承噴射處的位置有嚴格的要求，否則不易保證潤滑效果，油氣潤滑的效果還受壓縮空氣流量和油氣壓力的影響。一般地講，增大空氣流量可以提高冷卻效果，而提高油氣壓力，不僅可以提高冷卻效果，而且還有助于潤滑油到達潤滑區(qū)，因此，提高油氣壓力有助于提高軸承的轉速。實驗表明，加大壓力比采用常規(guī)壓力進行油氣潤滑可使軸承的轉速提高20%。
噴射潤滑是直接用高壓潤滑油對軸承進行潤滑和冷卻的，功率消耗較大，成本高，常用在dn值為2.5×106以上的超高速主軸上。
環(huán)下潤滑是一種改進的潤滑方式，分為環(huán)下油潤滑和環(huán)下油氣潤滑。實施環(huán)下油或者油氣潤滑時，潤滑油或油氣從軸承的內(nèi)圈噴入潤滑區(qū)，在離心力的作用下潤滑油更易于到達軸承潤滑區(qū)，因而比普通的噴射潤滑和油氣潤滑效果更好。
脂潤滑
脂潤滑不需任何設備，是一般數(shù)控機床主軸普遍采用的潤滑方式。
添脂量對主軸的工作質(zhì)量和精度壽命有較大影響、安裝主軸工藝中應注意一下問題；
（1）、填脂前的確認事項
首先要確認軸承清潔度.裝配前應嚴格清洗、脫脂、再按工藝要求填充高速主軸潤滑脂。
（2）、潤滑脂的填充
為了填充適量的潤滑脂，建議使用潤滑脂填充器。使用帶讀數(shù).并且使用量可以控制的潤滑脂填充器【一次性醫(yī)用注射器】。
精密軸承注脂量的經(jīng)驗推薦填充量單位;cc
高速主軸用向心推力球軸承注脂為——軌道空間15%±2%；長時間高速運轉環(huán)境為12%；
次高速主軸注脂為軌道空間的20%以內(nèi)。
高速主軸用圓柱滾子軸承注脂為——10%±2%；長時間高速運轉環(huán)境為10%；次高速18%以內(nèi)。
球軸承潤滑脂填充方法
1）在鋼球之間，用注射器均勻地填充。如果保持架的材料為*樹脂【俗稱電木】保持架，建議在保持架引導面及外表面薄薄地涂上潤滑脂.用以唯持保持架的滲晰作用。
（2）用手轉動軸承，使?jié)櫥鶆虻剡M入滾道面、保持架內(nèi)部、鋼球間、引導面上，要使?jié)櫥鶆虻爻錆M軸承內(nèi)部空間,堆積過多的潤滑脂會影響散熱.
圓柱滾子軸承的填充方法
（1）將填充量的80%的潤滑脂，均勻地涂在滾動面上,保持架內(nèi)徑部位不要涂注的太多。保持架內(nèi)側的潤滑脂，在初期磨合運轉階段，較難流動，攪拌作用會使溫升增大，多余的潤滑脂還會有屏蔽作用影響散熱,使之磨合運轉時間延長。
（2）將滾子滾動面的潤滑脂，抹向滾子的端面、保持架等與滾子的接觸部位，以及兜孔部入口處，目視潤滑脂均勻地分布到軸承整體。
（3）將填充量的20%的潤滑脂，薄薄均勻地涂在軸承室的外圈滾道面上。
潤滑脂填充量可用下面的公式，大致計算出來。
q=qbdmb10-3
其中ｑ是潤滑脂填充量
ｑb=軸承尺寸參數(shù)
ｄm＝軸承平均直徑直＝０．５（d＋ｄ）mm
ｂ＝軸承寬度mm
高速主軸軸承裝配中需要注意的問題
•1.角接觸球軸承之間的隔墊．其自身平面度及平行度均不能大于2微米.如果超過則會有；初運轉溫升較高．運轉時漸出磨擦性雜音．軸承初期的偏磨損還會使軸承自然壽命降低．精度保持期縮短．主軸剛度反映出偏弱等一些弊病出現(xiàn)。
•內(nèi)外隔墊的尺寸比對．均要在零級平板上．用馬爾千分指示比較儀推表檢測.這樣可以避免對軸承實行予緊控制的失準，帶來主軸性能的下降。
•２．滾柱軸承端面與主軸大頭里端面．及臺階端面的隔墊‘或叫甩油環(huán)’的隔墊．都要達到2微米的要求．否則以上誤差若會再度加在一起出現(xiàn)．那么在被加工試件表面可能出現(xiàn)斜向‘震紋’。
•3.軸承中我們所能常見到的．符號;d---公稱內(nèi)徑；d---公稱外徑，
•ds--單一內(nèi)孔直徑偏差.車床類的主軸常與此項偏差有工藝配作的處理方案.用以保持著與主軸有較好的接觸率。組配的角接觸球軸承.此項偏差不能大于2個微米.且直徑小的要靠近主軸大端。[su]配對的更要注意這一點。否則.剛性弱的弊病會很快出現(xiàn)。ds--單一外徑偏差.鏜床及加工中心類主軸多用于配作處理以取得予期效果。車床與鏜床.對此偏差的取舍與偏重它跟工件.刀具及裝卡運轉方式.加工有關。直徑大的要靠近放在主軸大端。
•kia---成套軸承內(nèi)圈的徑向跳動。kea---成套軸承外圈的徑向跳動。
•kia---內(nèi)圈跳動的zui大點;也可稱為軸承內(nèi)圈的zui大壁厚處。[nsk]軸承在端面或圓弧倒角處都注有位置【小圓圈】標識。它與主軸上定位短錐的高點同一軸向截面安裝，就可獲得抵消后的較小跳動誤差。精密的主軸務求都要這樣處理，只有這樣才能獲取較高的回轉精度。
•kea---成套軸承外圈的徑向跳動［nsk]都有標識，位置同上面提到的。它的正確應用.能保證主軸軸線與其它有平行關系的基準面,線，等發(fā)生角度變化后的大與小。特別是那些有方向性要求的地方。利用誤差抵消辦法可減小變化量。減小同軸度誤差所代來的弊病。
•如上做法可以適度地減小軸承溫升,縮短空運轉時間,可以獲得較高精度和壽命.主軸*期可以延長數(shù)百小時[按實際有效的運轉時間計算的]。
•對軸承dbd配置.具體擺放時的前后位置要求
•原則；*外徑較小的要靠近背帽；內(nèi)孔較大的要靠近背帽。*外徑較大的要靠近主軸大端；內(nèi)孔較小的要靠近主軸大端。配對軸承擺放和位置必須滿足以上的原則，每一單個軸承至少要滿足以上兩個條件中的一條，不得相背離。nsk角接觸球軸承在外圈端面都注有--*/--**，斜杠左邊一位數(shù)表示外圈的外徑小[負.*個]個微米。斜杠右邊表示軸承寬度小[負**個微米]。同一軸承的內(nèi)圈端面上有--*它表示內(nèi)孔小[負.*個]微米，同時端面還有一個小圓圈.它表示內(nèi)孔與其滾道跳動的zui大[高]點處；裝配時，這三個軸承務必都要將這個標識高點放在同一軸向截面內(nèi)[它可以減小主軸跳動誤差，又可以方便和減少背帽調(diào)整的次數(shù)]。外圈端面標識；圓圈或劍頭標識同時要放在同一軸向截面[可以減小溫升值并降低圓度及跳動誤差]。后軸承端面圓圈標識要放在與前軸承的同一軸向方向上[可以有效地減小溫升值并降低圓度及跳動誤差]。后軸承端面圓圈標識，要放在與前軸承的同一軸向方向上[同樣可以減小溫升值并降低圓度及跳動誤差]。
•床頭箱體軸承用孔必須要校驗其形狀精度。要滿足圓度形狀不大于3個微米[如出現(xiàn)長短軸時且只許水平方向直徑小]，錐度形狀不大于3個微米[且只許孔里端位置直徑小]。當達不到以上要求時必須要用自定心內(nèi)徑量儀監(jiān)測，手工用砂紙修復。否則；溫升高.運轉雜聲，精度差.剛性弱等弊病會相繼出現(xiàn)。影響著主軸的性能。
•主軸性能降低后，影響到被加工試件的表面質(zhì)量。如箅【嗶】狀紋.無章序亂紋.網(wǎng)狀交織紋，就會出現(xiàn)。
.軸承球體質(zhì)量也是影響主軸高速性能的原因
在高速下、作用在滾珠上的球體離心力和陀螺力矩增大。離心力增大會增加滾珠與滾道間的摩擦，而陀螺力矩增大則會使?jié)L珠與滾道間產(chǎn)生滑動摩擦，使軸承摩擦發(fā)熱加劇，因而降低軸承的壽命。為了提高軸承的高速性能，常采用兩種方法：一是減小滾球的直徑，如采用已標準化的71900系列主軸軸承；另一種則是采用新型的陶瓷（si3n4）材料做滾珠，由于si3n4陶瓷材料的密度僅為軸承鋼的40%，因而這種軸承的高速性能明顯高于全鋼軸承。
合理的預緊力控制
為了提高軸承的剛度，抑制振動及高速回轉時滾珠公轉和自轉的滑動，提高軸的回轉精度等，在主軸上使用的滾動軸承均需預緊。預緊的方式主要有定位置預緊和定力預緊。
定位置預緊是將軸承內(nèi)外圈在軸向固定，以初始預緊量確定其相對位置，運轉過程中預緊量不能自動調(diào)節(jié)。隨著轉速的提高，軸承滾子發(fā)熱膨脹、內(nèi)外圈溫差增大、滾子受離心力及軸承座的變形等因素影響，使軸承預緊力急劇增加，這是高速主軸軸承破壞的主要原因。但這種預緊方式具有較高的剛性，定力預緊是一種利用彈簧或者液壓系統(tǒng)對軸承實現(xiàn)預緊的方式。在高速運轉中，彈簧或液壓系統(tǒng)能吸收引起軸承預緊力增加的過盈量，以保持軸承預緊力不變，這對高速主軸特別有利。但在低速重切削條件下，由于預緊結構的受力隨變會影響主軸剛性，所以定力預緊一般用在高速、載荷較輕的磨床主軸或者輕型超高速切削機床主軸上。
在現(xiàn)代高速加工中心主軸單元中，為了克服上述兩種預緊方式的缺點，使主軸單元既能適應低速重載加工，又能適應超高速運轉，開發(fā)出可進行預緊力切換的預緊機構。在低速重切削時，軸承在定位置預緊下工作；當高速輕切削時，系統(tǒng)可自動切換成定力預緊方式，使軸承的高速性能得到發(fā)揮。
zui小軸向載荷的選取預緊載荷的大小，應根據(jù)載荷情況和使用要求確定。一般地說，在高速輕載荷條件下，或是為了減小支承系統(tǒng)的振動和提高旋轉精度，則選用較輕的預緊載荷；在中速中載荷或低速重載荷條件下，以及為了增加支承系統(tǒng)的剛度，則選用中預緊載荷和重預緊載荷。但預緊載荷過大，軸承的剛度并不能得到顯著提高，反而使軸承中的摩擦增大，溫度升高，軸承壽命降低。一般應通過計算并結合使用經(jīng)驗決定預緊載荷的大小。
預緊的目的是：
1.增加軸承的剛度；
2.使旋轉軸在軸向和徑向正確定位，
3.提高軸的旋轉精度；
4.降低軸的振動和噪聲；
5.減小由于慣性力矩所引起的滾動體相對于內(nèi)，外圈滾道的滑動；
6.補償因磨損造成的軸承內(nèi)部游隙變化；
7.延長軸承壽命。
軸上定位元件連接
在高速主軸上，由于轉速的提高，所以對軸上零件的動平衡要求非常高。軸承的定位元件與主軸不宜采用螺紋連接，而采用可拆的階梯過盈套連接。這種連接與螺紋連接相比有較明顯的優(yōu)點：
①會在軸上產(chǎn)生彎曲和扭轉應力，對軸的旋轉精度沒有影響；
②②易保證零件定位端與軸心線的垂直度，軸承預緊時不會使軸承受力不均而影響軸承的壽命；
③過盈套質(zhì)量均勻，主軸動平衡易得到保證；
④一般用熱套法進行安裝，用注入壓力油的方法進行拆卸，對主軸無損害；
⑤定位可靠，可提高主軸的剛度。階梯過盈套過盈量的實現(xiàn)有兩種方式：①利用公差配合來實現(xiàn)，根據(jù)基本過盈量的計算值和配合面的公稱尺寸，查有關手冊圖表，得出相應的過盈配合；②利用階梯配合面的公稱尺寸的差值來實現(xiàn)，并選用h4/h4的過渡配合，這種方法容易控制和保證配合的實際過盈量，適用于高精度的零件配合和進行標準化、系列化系列化生產(chǎn)。
關于主軸（剛性轉子）動平衡
平衡轉速選擇事項；
對于不平衡量很大的轉子,突然高速旋轉時，將會產(chǎn)生很大離心力，有時很危險。因此，不平衡產(chǎn)生的離心力應有足夠的重視，不平衡產(chǎn)生的離心力由下式表示：
式中：
f：離心力[克]
wr：不平衡量[克.毫米]
ω：旋轉角速度（=2πn/60）[弧度/秒]
n：轉速[轉/分]
（e）：轉子的偏心距[微米]
w：轉子重量[公斤]
（g）：重力加速度=9807[毫米/秒]
不平衡量很大的轉子在試驗機上旋轉時，因振幅過大而發(fā)生擺架與支架的沖撞，此外，當離心力f大于轉子重量w時，會使轉子飛離支撐，這是很危險的。這種情況下，要用下述方法進行平衡試驗。
3、低速試驗和高速試驗，離心力f與轉速的平方成正比，因而高速旋轉中可能產(chǎn)生很大離心力，所以，預計到轉子的不平衡量很大時，首先應進行低速平衡試驗，然后，再進行高速平衡測量。
試驗證明、轉子的質(zhì)量越大、許用剩余不平衡量也就越大，這就說明許用剩余不平衡量u與轉子的質(zhì)量m有關，對于同類轉子許用剩余不平衡量eω與轉速n成反比。eω是轉子重心線速度，常以毫米/秒表示。
e=u/m是轉子單位質(zhì)量的不平衡量，稱為不平衡率，對靜不平衡轉子而言、就是偏心矩，
另外在不平衡量相同時、不平衡引起的震動效應與轉子的旋轉角速度ω有關，如果按照離心力來說，應該與角速度ω的二次平方成正比。但實驗和理論分析表明，對圓周速度相同、幾何形狀相似的轉子切向應力和徑向應力與圓周速度的平方成正比、如果圓周速度為常數(shù)、那么按相似定律、eω也必須保持常數(shù)。eω乘積可設定為任意數(shù)值、為了筒化起見可以將其定為一組固定數(shù)值，這些值分別按２.５倍比此分開、作為平衡質(zhì)量劃分等級，以g的大小為精度標準.
1剛性轉子的平衡轉速一般選在第1臨界速度的1/3以上。平衡前應將轉子上的零件裝配齊全。組合式轉子上的較大的圓盤部裝組件、如葉輪、配重輪、聯(lián)軸器等應先做好靜平衡，然后裝配成轉子后再作動平衡。
2.剛性轉子動平衡的方式有兩種：在動平衡機上或在動平衡臺上平衡。目前主要采用平衡機上平衡、動平衡的兩個校正面間距越大越好、以提高校正靈敏度。
從經(jīng)濟角度而言、轉子只需要平衡到許用公差之內(nèi)即可、并不需要達到很高的平衡精度。在我們機床制造行業(yè)一般采用g6.3.g2.5.g1：三種精度等級基本可滿足現(xiàn)代數(shù)控產(chǎn)品工作精度要求，（普通車床可采用g6.3級，普及型數(shù)控采用g2。5級，精密型采用g1級，超高精度或高速機床可考慮采用g0.4平衡精度等級。
結束語；
主軸是數(shù)控機床實現(xiàn)高速化發(fā)展的關鍵部件，也是機床精度、切削剛度的主要技術核心，它的工藝技術與結構開發(fā)對現(xiàn)代高精高速機床發(fā)展至關重要、也是現(xiàn)代數(shù)控機床技術研究的重點項目，本文僅對機床主軸中的關鍵技術和裝配中應該注意的項目作了簡要介紹。
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主軸的工作性能主要取決軸承的組配技術、預緊技術、動平衡技術、潤滑技術、和定位元件設計結構等方面。
主軸軸承潤滑
主軸軸承常見的潤滑方式有脂潤滑、油霧潤滑、油氣潤滑、噴射潤滑及*的環(huán)下潤滑等。
dn值在1.0×106以上的主軸，多采用油潤滑的方式，其中油霧潤滑是將潤滑油經(jīng)壓力空氣霧化后對軸承進行潤滑的。這種方式實現(xiàn)容易，設備簡單，油霧既有潤滑功能，又能起到冷卻軸承的作用，但油霧不易回收，對環(huán)境污染嚴重，故逐漸被新型的油氣潤滑方式所取代。
油氣潤滑是將少量的潤滑油不經(jīng)霧化而直接由壓縮空氣定時、定量地沿著的油氣管道壁均勻地被帶到軸承的潤滑區(qū)。潤滑油起潤滑的作用，而壓縮空氣起推動潤滑油運動及冷卻軸承的作用。油氣始終處于分離狀態(tài)，這有利于潤滑油的回收，而對環(huán)境卻沒有污染。實施油氣潤滑時，一般要求每個軸承都有單獨的油氣噴嘴，對軸承噴射處的位置有嚴格的要求，否則不易保證潤滑效果，油氣潤滑的效果還受壓縮空氣流量和油氣壓力的影響。一般地講，增大空氣流量可以提高冷卻效果，而提高油氣壓力，不僅可以提高冷卻效果，而且還有助于潤滑油到達潤滑區(qū)，因此，提高油氣壓力有助于提高軸承的轉速。實驗表明，加大壓力比采用常規(guī)壓力進行油氣潤滑可使軸承的轉速提高20%。
噴射潤滑是直接用高壓潤滑油對軸承進行潤滑和冷卻的，功率消耗較大，成本高，常用在dn值為2.5×106以上的超高速主軸上。
環(huán)下潤滑是一種改進的潤滑方式，分為環(huán)下油潤滑和環(huán)下油氣潤滑。實施環(huán)下油或者油氣潤滑時，潤滑油或油氣從軸承的內(nèi)圈噴入潤滑區(qū)，在離心力的作用下潤滑油更易于到達軸承潤滑區(qū)，因而比普通的噴射潤滑和油氣潤滑效果更好。
脂潤滑
脂潤滑不需任何設備，是一般數(shù)控機床主軸普遍采用的潤滑方式。
添脂量對主軸的工作質(zhì)量和精度壽命有較大影響、安裝主軸工藝中應注意一下問題；
（1）、填脂前的確認事項
首先要確認軸承清潔度.裝配前應嚴格清洗、脫脂、再按工藝要求填充高速主軸潤滑脂。
（2）、潤滑脂的填充
為了填充適量的潤滑脂，建議使用潤滑脂填充器。使用帶讀數(shù).并且使用量可以控制的潤滑脂填充器【一次性醫(yī)用注射器】。
精密軸承注脂量的經(jīng)驗推薦填充量單位;cc
高速主軸用向心推力球軸承注脂為——軌道空間15%±2%；長時間高速運轉環(huán)境為12%；
次高速主軸注脂為軌道空間的20%以內(nèi)。
高速主軸用圓柱滾子軸承注脂為——10%±2%；長時間高速運轉環(huán)境為10%；次高速18%以內(nèi)。
球軸承潤滑脂填充方法
1）在鋼球之間，用注射器均勻地填充。如果保持架的材料為*樹脂【俗稱電木】保持架，建議在保持架引導面及外表面薄薄地涂上潤滑脂.用以唯持保持架的滲晰作用。
（2）用手轉動軸承，使?jié)櫥鶆虻剡M入滾道面、保持架內(nèi)部、鋼球間、引導面上，要使?jié)櫥鶆虻爻錆M軸承內(nèi)部空間,堆積過多的潤滑脂會影響散熱.
圓柱滾子軸承的填充方法
（1）將填充量的80%的潤滑脂，均勻地涂在滾動面上,保持架內(nèi)徑部位不要涂注的太多。保持架內(nèi)側的潤滑脂，在初期磨合運轉階段，較難流動，攪拌作用會使溫升增大，多余的潤滑脂還會有屏蔽作用影響散熱,使之磨合運轉時間延長。
（2）將滾子滾動面的潤滑脂，抹向滾子的端面、保持架等與滾子的接觸部位，以及兜孔部入口處，目視潤滑脂均勻地分布到軸承整體。
（3）將填充量的20%的潤滑脂，薄薄均勻地涂在軸承室的外圈滾道面上。
潤滑脂填充量可用下面的公式，大致計算出來。
q=qbdmb10-3
其中ｑ是潤滑脂填充量
ｑb=軸承尺寸參數(shù)
ｄm＝軸承平均直徑直＝０．５（d＋ｄ）mm
ｂ＝軸承寬度mm
高速主軸軸承裝配中需要注意的問題
•1.角接觸球軸承之間的隔墊．其自身平面度及平行度均不能大于2微米.如果超過則會有；初運轉溫升較高．運轉時漸出磨擦性雜音．軸承初期的偏磨損還會使軸承自然壽命降低．精度保持期縮短．主軸剛度反映出偏弱等一些弊病出現(xiàn)。
•內(nèi)外隔墊的尺寸比對．均要在零級平板上．用馬爾千分指示比較儀推表檢測.這樣可以避免對軸承實行予緊控制的失準，帶來主軸性能的下降。
•２．滾柱軸承端面與主軸大頭里端面．及臺階端面的隔墊‘或叫甩油環(huán)’的隔墊．都要達到2微米的要求．否則以上誤差若會再度加在一起出現(xiàn)．那么在被加工試件表面可能出現(xiàn)斜向‘震紋’。
•3.軸承中我們所能常見到的．符號;d---公稱內(nèi)徑；d---公稱外徑，
•ds--單一內(nèi)孔直徑偏差.車床類的主軸常與此項偏差有工藝配作的處理方案.用以保持著與主軸有較好的接觸率。組配的角接觸球軸承.此項偏差不能大于2個微米.且直徑小的要靠近主軸大端。[su]配對的更要注意這一點。否則.剛性弱的弊病會很快出現(xiàn)。ds--單一外徑偏差.鏜床及加工中心類主軸多用于配作處理以取得予期效果。車床與鏜床.對此偏差的取舍與偏重它跟工件.刀具及裝卡運轉方式.加工有關。直徑大的要靠近放在主軸大端。
•kia---成套軸承內(nèi)圈的徑向跳動。kea---成套軸承外圈的徑向跳動。
•kia---內(nèi)圈跳動的zui大點;也可稱為軸承內(nèi)圈的zui大壁厚處。[nsk]軸承在端面或圓弧倒角處都注有位置【小圓圈】標識。它與主軸上定位短錐的高點同一軸向截面安裝，就可獲得抵消后的較小跳動誤差。精密的主軸務求都要這樣處理，只有這樣才能獲取較高的回轉精度。
•kea---成套軸承外圈的徑向跳動［nsk]都有標識，位置同上面提到的。它的正確應用.能保證主軸軸線與其它有平行關系的基準面,線，等發(fā)生角度變化后的大與小。特別是那些有方向性要求的地方。利用誤差抵消辦法可減小變化量。減小同軸度誤差所代來的弊病。
•如上做法可以適度地減小軸承溫升,縮短空運轉時間,可以獲得較高精度和壽命.主軸*期可以延長數(shù)百小時[按實際有效的運轉時間計算的]。
•對軸承dbd配置.具體擺放時的前后位置要求
•原則；*外徑較小的要靠近背帽；內(nèi)孔較大的要靠近背帽。*外徑較大的要靠近主軸大端；內(nèi)孔較小的要靠近主軸大端。配對軸承擺放和位置必須滿足以上的原則，每一單個軸承至少要滿足以上兩個條件中的一條，不得相背離。nsk角接觸球軸承在外圈端面都注有--*/--**，斜杠左邊一位數(shù)表示外圈的外徑小[負.*個]個微米。斜杠右邊表示軸承寬度小[負**個微米]。同一軸承的內(nèi)圈端面上有--*它表示內(nèi)孔小[負.*個]微米，同時端面還有一個小圓圈.它表示內(nèi)孔與其滾道跳動的zui大[高]點處；裝配時，這三個軸承務必都要將這個標識高點放在同一軸向截面內(nèi)[它可以減小主軸跳動誤差，又可以方便和減少背帽調(diào)整的次數(shù)]。外圈端面標識；圓圈或劍頭標識同時要放在同一軸向截面[可以減小溫升值并降低圓度及跳動誤差]。后軸承端面圓圈標識要放在與前軸承的同一軸向方向上[可以有效地減小溫升值并降低圓度及跳動誤差]。后軸承端面圓圈標識，要放在與前軸承的同一軸向方向上[同樣可以減小溫升值并降低圓度及跳動誤差]。
•床頭箱體軸承用孔必須要校驗其形狀精度。要滿足圓度形狀不大于3個微米[如出現(xiàn)長短軸時且只許水平方向直徑小]，錐度形狀不大于3個微米[且只許孔里端位置直徑小]。當達不到以上要求時必須要用自定心內(nèi)徑量儀監(jiān)測，手工用砂紙修復。否則；溫升高.運轉雜聲，精度差.剛性弱等弊病會相繼出現(xiàn)。影響著主軸的性能。
•主軸性能降低后，影響到被加工試件的表面質(zhì)量。如箅【嗶】狀紋.無章序亂紋.網(wǎng)狀交織紋，就會出現(xiàn)。
.軸承球體質(zhì)量也是影響主軸高速性能的原因
在高速下、作用在滾珠上的球體離心力和陀螺力矩增大。離心力增大會增加滾珠與滾道間的摩擦，而陀螺力矩增大則會使?jié)L珠與滾道間產(chǎn)生滑動摩擦，使軸承摩擦發(fā)熱加劇，因而降低軸承的壽命。為了提高軸承的高速性能，常采用兩種方法：一是減小滾球的直徑，如采用已標準化的71900系列主軸軸承；另一種則是采用新型的陶瓷（si3n4）材料做滾珠，由于si3n4陶瓷材料的密度僅為軸承鋼的40%，因而這種軸承的高速性能明顯高于全鋼軸承。
合理的預緊力控制
為了提高軸承的剛度，抑制振動及高速回轉時滾珠公轉和自轉的滑動，提高軸的回轉精度等，在主軸上使用的滾動軸承均需預緊。預緊的方式主要有定位置預緊和定力預緊。
定位置預緊是將軸承內(nèi)外圈在軸向固定，以初始預緊量確定其相對位置，運轉過程中預緊量不能自動調(diào)節(jié)。隨著轉速的提高，軸承滾子發(fā)熱膨脹、內(nèi)外圈溫差增大、滾子受離心力及軸承座的變形等因素影響，使軸承預緊力急劇增加，這是高速主軸軸承破壞的主要原因。但這種預緊方式具有較高的剛性，定力預緊是一種利用彈簧或者液壓系統(tǒng)對軸承實現(xiàn)預緊的方式。在高速運轉中，彈簧或液壓系統(tǒng)能吸收引起軸承預緊力增加的過盈量，以保持軸承預緊力不變，這對高速主軸特別有利。但在低速重切削條件下，由于預緊結構的受力隨變會影響主軸剛性，所以定力預緊一般用在高速、載荷較輕的磨床主軸或者輕型超高速切削機床主軸上。
在現(xiàn)代高速加工中心主軸單元中，為了克服上述兩種預緊方式的缺點，使主軸單元既能適應低速重載加工，又能適應超高速運轉，開發(fā)出可進行預緊力切換的預緊機構。在低速重切削時，軸承在定位置預緊下工作；當高速輕切削時，系統(tǒng)可自動切換成定力預緊方式，使軸承的高速性能得到發(fā)揮。
zui小軸向載荷的選取預緊載荷的大小，應根據(jù)載荷情況和使用要求確定。一般地說，在高速輕載荷條件下，或是為了減小支承系統(tǒng)的振動和提高旋轉精度，則選用較輕的預緊載荷；在中速中載荷或低速重載荷條件下，以及為了增加支承系統(tǒng)的剛度，則選用中預緊載荷和重預緊載荷。但預緊載荷過大，軸承的剛度并不能得到顯著提高，反而使軸承中的摩擦增大，溫度升高，軸承壽命降低。一般應通過計算并結合使用經(jīng)驗決定預緊載荷的大小。
預緊的目的是：
1.增加軸承的剛度；
2.使旋轉軸在軸向和徑向正確定位，
3.提高軸的旋轉精度；
4.降低軸的振動和噪聲；
5.減小由于慣性力矩所引起的滾動體相對于內(nèi)，外圈滾道的滑動；
6.補償因磨損造成的軸承內(nèi)部游隙變化；
7.延長軸承壽命。
軸上定位元件連接
在高速主軸上，由于轉速的提高，所以對軸上零件的動平衡要求非常高。軸承的定位元件與主軸不宜采用螺紋連接，而采用可拆的階梯過盈套連接。這種連接與螺紋連接相比有較明顯的優(yōu)點：
①會在軸上產(chǎn)生彎曲和扭轉應力，對軸的旋轉精度沒有影響；
②②易保證零件定位端與軸心線的垂直度，軸承預緊時不會使軸承受力不均而影響軸承的壽命；
③過盈套質(zhì)量均勻，主軸動平衡易得到保證；
④一般用熱套法進行安裝，用注入壓力油的方法進行拆卸，對主軸無損害；
⑤定位可靠，可提高主軸的剛度。階梯過盈套過盈量的實現(xiàn)有兩種方式：①利用公差配合來實現(xiàn)，根據(jù)基本過盈量的計算值和配合面的公稱尺寸，查有關手冊圖表，得出相應的過盈配合；②利用階梯配合面的公稱尺寸的差值來實現(xiàn)，并選用h4/h4的過渡配合，這種方法容易控制和保證配合的實際過盈量，適用于高精度的零件配合和進行標準化、系列化系列化生產(chǎn)。
關于主軸（剛性轉子）動平衡
平衡轉速選擇事項；
對于不平衡量很大的轉子,突然高速旋轉時，將會產(chǎn)生很大離心力，有時很危險。因此，不平衡產(chǎn)生的離心力應有足夠的重視，不平衡產(chǎn)生的離心力由下式表示：
式中：
f：離心力[克]
wr：不平衡量[克.毫米]
ω：旋轉角速度（=2πn/60）[弧度/秒]
n：轉速[轉/分]
（e）：轉子的偏心距[微米]
w：轉子重量[公斤]
（g）：重力加速度=9807[毫米/秒]
不平衡量很大的轉子在試驗機上旋轉時，因振幅過大而發(fā)生擺架與支架的沖撞，此外，當離心力f大于轉子重量w時，會使轉子飛離支撐，這是很危險的。這種情況下，要用下述方法進行平衡試驗。
3、低速試驗和高速試驗，離心力f與轉速的平方成正比，因而高速旋轉中可能產(chǎn)生很大離心力，所以，預計到轉子的不平衡量很大時，首先應進行低速平衡試驗，然后，再進行高速平衡測量。
試驗證明、轉子的質(zhì)量越大、許用剩余不平衡量也就越大，這就說明許用剩余不平衡量u與轉子的質(zhì)量m有關，對于同類轉子許用剩余不平衡量eω與轉速n成反比。eω是轉子重心線速度，常以毫米/秒表示。
e=u/m是轉子單位質(zhì)量的不平衡量，稱為不平衡率，對靜不平衡轉子而言、就是偏心矩，
另外在不平衡量相同時、不平衡引起的震動效應與轉子的旋轉角速度ω有關，如果按照離心力來說，應該與角速度ω的二次平方成正比。但實驗和理論分析表明，對圓周速度相同、幾何形狀相似的轉子切向應力和徑向應力與圓周速度的平方成正比、如果圓周速度為常數(shù)、那么按相似定律、eω也必須保持常數(shù)。eω乘積可設定為任意數(shù)值、為了筒化起見可以將其定為一組固定數(shù)值，這些值分別按２.５倍比此分開、作為平衡質(zhì)量劃分等級，以g的大小為精度標準.
1剛性轉子的平衡轉速一般選在第1臨界速度的1/3以上。平衡前應將轉子上的零件裝配齊全。組合式轉子上的較大的圓盤部裝組件、如葉輪、配重輪、聯(lián)軸器等應先做好靜平衡，然后裝配成轉子后再作動平衡。
2.剛性轉子動平衡的方式有兩種：在動平衡機上或在動平衡臺上平衡。目前主要采用平衡機上平衡、動平衡的兩個校正面間距越大越好、以提高校正靈敏度。
從經(jīng)濟角度而言、轉子只需要平衡到許用公差之內(nèi)即可、并不需要達到很高的平衡精度。在我們機床制造行業(yè)一般采用g6.3.g2.5.g1：三種精度等級基本可滿足現(xiàn)代數(shù)控產(chǎn)品工作精度要求，（普通車床可采用g6.3級，普及型數(shù)控采用g2。5級，精密型采用g1級，超高精度或高速機床可考慮采用g0.4平衡精度等級。
結束語；
主軸是數(shù)控機床實現(xiàn)高速化發(fā)展的關鍵部件，也是機床精度、切削剛度的主要技術核心，它的工藝技術與結構開發(fā)對現(xiàn)代高精高速機床發(fā)展至關重要、也是現(xiàn)代數(shù)控機床技術研究的重點項目，本文僅對機床主軸中的關鍵技術和裝配中應該注意的項目作了簡要介紹。
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