1）主轴直径。主轴直径越大，其刚度越高，但轴承和轴上其他零件的尺寸相应增大。而轴承的直径越大，同精度等级轴承的公差值也越大，要保证主轴的旋转精度就越困难，同时极限转速下降。主轴后端支撑轴颈的直径一般为前端支撑轴颈直径的70%～80%，前、后轴颈的差值越小则主轴的刚度越高。;（1）主轴的主要尺寸参数
主轴的内孔用来通过棒料、刀具夹紧装置固定刀具、驱动气动或液压卡盘等。主轴孔径越大，可通过的棒料直径也越大，机床的使用范围就越广，同时主轴部件的相对质量也越轻。主轴的孔径大小主要受主轴刚度的制约。主轴的孔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；等于0.5时，空心主轴的刚度为实心主轴刚度的90%；大于0.7时，空心主轴的刚度就急剧下降，故一般可取其比值为0.5左右。;（1）主轴的主要尺寸参数
3）主轴悬伸长度和支撑跨距。悬伸长度对主轴组件的综合刚度影响很大。因此，在进行结构设计时，应尽量缩短悬伸长度。
支撑跨距对综合刚度的影响不是单向的，如较大，则主轴变形较大；如较小，则轴承的变形对主轴前端的位移影响较大。太大或太小，都会降低综合刚度。;（1）主轴的主要尺寸参数
主轴的轴端用于安装夹具和刀具。要求夹具和刀具在轴端定位精度高、定位刚度好、装卸方便，同时主轴的悬伸长度要短。数控车床的主轴端部结构一般采用短圆锥法兰盘式。短圆锥法兰盘式结构有很高的定位精度，主轴的悬伸长度短，大大提髙了主轴的刚度。;（3）主轴的材料和热处理
主轴的材料主要根据刚度、载荷、耐磨性和热处理变形等因素确定。常采用的主轴材料有45、38CrMoAlA、GCr15、9Mo2V，需经渗氮和感应淬火。;（4）主轴的主要精度指标
前支撑轴颈与主轴的同轴度为0.005mm；轴颈需按轴承内孔实际尺寸配磨，且须保证过盈量0.005～0.010mm；锥孔与轴颈的同轴度为0.003～0.005mm；主轴与轴承锥孔的接触面积不小于80%,且大端接触。;（5）主轴的支撑;如图a所示，结构的前支撑采用双列短圆柱滚子轴承和双向推力角接触球轴承组合，后支撑采用成对向心推力球轴承。这种结构的综合刚度髙，可以满足强力切削的要求，是目前各类数控机床普遍采用的形式。;如图b所示，结构的前支撑采用多个高精度向心推力球轴承，后支撑采用单个向心推力球轴承。这种配置的高速性能好，但承载能力较小，适用于高速轻载数控机床和精密数控机床。;如图c所示，结构的前支撑采用双列圆锥滚子轴承，后支撑为单列圆锥滚子轴承。这种配置的径向和轴向刚度很高，可承受重载荷，但这种结构限制了主轴最高转速和精度，因而仅适用于中等精度、低速重载的数控机床主轴。;（6）主轴的内部刀具自动夹紧机构
如图所示是加工中心主轴内部刀具自动夹紧机构，其刀具可以在主轴上自动装卸并自动夹紧。;（6）主轴的内部刀具自动夹紧机构;工作原理：当刀具4装进主轴孔后，其刀柄后部的拉钉2在碟形弹簧9的作用下，通过弹性卡爪5拉紧。当需要换刀时，液压缸14的活塞带动推杆13、拉杆7、轴套10向左移动，当弹性卡爪5向前伸出一段距离后，自动松开拉钉2，此时喷气嘴6的端部把刀具顶松，机械手便可把刀具取出进行换刀。装刀之前，压缩空气从喷气嘴6中喷出，吹掉锥孔内污物。切削液喷嘴1用来在切削时对刀具进行大流量冷却。;（7）其他机构
数控车床能够加工各种螺纹，这就需要安装与主轴同步运转的脉冲编码器，以便发出检测脉冲信号，使主轴的旋转与进给运动相协调。数控车削中心增加了主轴的C轴功能，能在数控系统的控制下实现圆周进给，以便与Z轴、X轴联动插补。;3.主轴轴承
主轴轴承是主轴组件的重要组成部分，它的类型、结构、配置、精度、安装、调整、润滑和冷却都直接影响主轴组件的工作性能。;滚动轴承摩擦阻力小，可以预紧，润滑维护简单，能在一定的转速范围和载荷变动范围下稳定地工作。与滑动轴承相比，滚动轴承的噪声大，抗振性略差并且对转速有很大的限制。数控机床主轴组件在可能的条件下，应尽量使用滚动轴承，特别是大多数立式主轴和装在套筒内能够作轴向移动的主轴。滚动轴承可以用润滑脂润滑，以避免漏油。滚动轴承根据滚动体的结构分为球轴承、圆柱滚子轴承、圆锥滚子轴承三大类。;主轴轴承主要根据精度、刚度和转速选择。为了提高精度和刚度，主轴轴承的间隙应该是可调的。线接触的滚子轴承比点接触的球轴承刚度高，但在一定温升下允许的转速较低。;（2）主轴轴承精度
轴承的精度分为2、4、5、6、0五级。其中，2级精度最高，0级为普通精度级。主轴轴承以4级为主（记作P4级）。高精度主轴轴承可用P2级。精度要求较低的主轴轴承或三支撑主轴的辅助轴承可用P5级。P6级和P0级一般不用。;轴承的工作精度主要取决于旋转精度，对于径向轴承（如圆柱滚子轴承），主要是成套轴承内圈的径向跳动或成套轴承外圈的径向跳动；对于推力轴承，主要是成套轴承内圈对滚道的端面跳动；而对于角接触球轴承，则应兼顾以上各项。
如果切削力方向固定，不随主轴旋转而旋转，如车床、铣床、磨床主轴，则应根据成套轴承内圈的径向跳动选择。如果切削力方向随主轴的旋转而旋转，如镗床和加工中心主轴，则应根据成套轴承外圈的径向跳动选择。;（3）轴承速度
决定轴承速度性能的是速度因子dmn(mm·r/min)。dm是轴承的中径，等于内径与外径的平均值，n是转速。dmn值反映了滚动体公转速度，这正是轴承转速的主要限制因素。在轴承厂家提供的样本上，分别标有脂润滑和油气润滑的极限转速。;（4）轴承截面尺寸
同一内径的轴承有不同的外径、不同的截面尺寸，从而可以分为超轻型、特轻型、轻型、中型、重型轴承等，机床主轴轴承以特轻型为主。超轻型主要用于大型主轴，轻型主要用于小型主轴。中型和重型一般不用。在轴承代号的倒数第三位，以9代表超轻型，0代表特轻型，2代表轻型。;（5）轴承承载能力和寿命
除一些特殊的重载主轴外，主轴轴承所承受的载荷通常相对较小。造成主轴轴承的寿命缩短，主要不是因为疲劳点蚀，而是因磨损导致精度降低。通常，如果轴承精度为P4级，经使用磨损后精度降至P5级，这个轴承就应该更换了，虽然还远未达到其疲劳寿命，但是这种“精度寿命”应加以考虑。;二、机械装配过程的基础知识
机械制造的最后一个工艺过程是将加工好的零件装配成机器或部件的装配工艺过程。机械的质量最终通过装配来保证。同时，通过机械的装配，也能发现机械设计或零件设计中的问题，从而不断改进和提高产品质量、降低成本、提高产品的综合竞争能力。;1.机械装配的内容
装配是机械制造中的最后一个阶段，其主要内容包括零件的清洗、刮研、平衡及各种方式的联接；调整及校正各零部件的相对位置使之符合装配精度要求；总装后的检验、试运转、油漆及包装等。;（1）清洗
用清洗剂清除零件上的油污、灰尘等脏污的过程称为清洗。它对保证产品质量和延长产品的使用寿命均有重要意义。常用的清洗方法有擦洗、浸洗、喷洗和超声波清洗等。常用的清洗剂有煤油、汽油和其他各种化学清洗剂，使用煤油和汽油作清洗剂时应注意防火，清洗金属零件的清洗剂必须具备防锈能力。;（2）联接
而焊接、铆接、黏结和过盈配合属于不可拆卸联接。过盈配合可使用压装、热装或冷装等方法来实现。;（3）平衡
对于机械中转速较高、运转平稳性要求较高的零、部件，为了防止其内部质量分布不均匀而引起有害振动，必须对其高速回转的零、部件进行平衡。平衡可分为静平衡和动平衡两种，前者主要用于直径较大且长度短的零件（如叶轮、飞轮、皮带轮等）；后者用于长度较长的零、部件（如电机转子、机床主轴等）。;（4）校正及调整
在装配过程中为满足相关零部件的相互位置和接触精度而进行的找正、找平和相应的调整工作。其中除调节零部件的位置精度外，为了保证运动零部件的运动精度，还需调整运动副之间的配合间隙。;（5）验收试验
机械装配完毕后，应按机械设备的有关技术标准和规定，对机械设备进行全面的检验和必要的试运转工作。只有经检验和试运转合格的机械设备才能准许出厂。多数机械设备的试运转在制造厂进行，少数机械设备（如轧钢机）由于制造厂不具备试运转条件，因此其试运转只能在使用厂安装后进行。;2.装配精度
机械设备的装配精度应根据机械设备的工作性能来确定，一般包括零部件间的位置精度和运动精度。其中位置精度是指机械中相关零部件的距离精度和相互位置精度。如机床主轴箱装配时，相关轴之间中心距尺寸精度和同轴度、平行度和垂直度等；运动精度是指有相对运动的零部件在相对运动方向和相对运动速度方面的精度。运动方向的精度常表现为部件间相对运动的平行度和垂直度，如卧式车床溜板的运动精度就规定为溜板移动对主轴中心线的平行度。相对运动速度的精度即是传动精度，如滚齿机滚刀主轴与工作台的相对运动精度。;装配精度的另一方面要求，是配合表面间的配合质量和接触质量。配合质量是指两个零件配合表面之间达到规定的配合间隙或过盈的程度，它影响着配合的性质。接触质量是指两配合或连接表面间达到规定的接触面积的大小和接触点分布的情况。它主要影响接触变形，同时也影响配合质量。它们对位置精度和运动精度也有一定的影响。;机械设备的装配精度要求可根据国家标准、部颁标准或其它有关资料予以确定。在缺乏成熟资料的条件下，则往往参考经过实践考验的类似产品的数据，用类比法并结合生产经验定出。必要时，还需通过分析计算和作试验验证，才能最后确定。;3.装配工艺规程的制定
在机械设备的制造工艺过程中，与装配有关的工艺过程称为装配工艺过程。将装配工艺过程以工艺文件的形式固定下来就是装配工艺规程。装配工艺规程是制定装配生产计划、进行技术准备、指导装配生产的主要技术文件，也是新建或扩建装配车间的主要依据。装配工艺规程的好坏对保证装配质量、提高装配生产效率、降低装配生产成本等都有重要的影响。;3.装配工艺规程的制定
（1）制定装配工艺规程的主要内容包括：划分装配单元，确定装配方法；拟定装配顺序，划分装配工艺；计算装配时间定额；确定各工序装配技术要求，制定质量检查方法及工具；确定装配时零部件的输送方法及所需要的设备和工具；选择和设计装配过程中所需的工具、夹具和专用设备。;3.装配工艺规程的制定
②合理安排装配顺序和工序，尽量减少钳工修配的工作量，缩短装配周期，提高装配效率；
①机械设备的总装配图和各部件装配图，为了在装配时对某些零件进行修配加工和核算装配尺寸链，有时还需要某些零件图；
根据上述原则和原始资料，可以按下列步骤制定装配工艺规程。;3.装配工艺规程的制定
①审查图纸的完整性和正确性，对其中的问题、缺点或错误提出解决的建议，与设计人员协商后予以修改；
③审核机械设备装配的技术要求和检查验收的方法，确切掌握装配中的技术关键问题，并制定相应的技术措施；
④研究设计人员所确定的保证机械设备装配精度的方法，进行必要的装配尺寸链的初步分析和计算。;3.装配工艺规程的制定
根据产品的生产纲领和产品的结构特点，并结合现场的生产设备和条件，确定装配的生产类型和组织形式。;各种生产类型装配工作的特点;3.装配工艺规程的制定
装配组织形式主要分为固定式和移动式两种。固定式装配是全部装配工作在一个固定工作地点完成，多用于单件、小批生产，或重量大、体积大的批量生产中。移动式装配是在生产线上各个工序进行装配，最后组装成成品。;3.装配工艺规程的制定
将机械设备划分为不同的装配单元是制定装配工艺规程中最重要的一个步骤，一个机械设备的装配单元可以划分为零件、合件、组件、部件和设备五个级别。;3.装配工艺规程的制定
部件是由若干零件、合件和组件结合成的、能完成某种功能的组合体，如普数控车床的主轴箱、进给箱等。;3.装配工艺规程的制定
在确定除零件外其它几个级别的装配单元的装配顺序时，首先需要选择某一个零件（或合件、部件）作为装配基准件，其余零件、合件、组件或部件按一定顺序装配到基准件上，成为下一级的装配单元。
装配基准件一般选择机械设备的基体或主干零部件，因为它有较大的体积和重量以及足够的支承面，有利于装配和检验的进行。;3.装配工艺规程的制定
最后将装配顺序用装配系统图的形式表示出来。;装配系统图;车床床身装配简图;车床床身装配系统图;3.装配工艺规程的制定
装配顺序确定后就可将装配工艺过程划分为若干个工序，确定每个工序的工序内容、使用的设备和工具以及工时定额等，并规定每个工序的技术要求和检验指标。对于流水装配线，应尽量使每个工序所需时间大致相同。;3.装配工艺规程的制定
工序内容确定以后，就可以制定装配工艺卡片。单件小批生产时，通常可用装配系统图代替装配工艺卡片。成批生产时，通常制定部件及总装的装配工艺卡片。而大批量生产时，则每个工序都应制定装配工艺卡片。;3.装配工艺规程的制定
制定装配工艺规程最后步骤是按机械设备图样要求和验收技术条件制定检验与实验规范。机械设备装配完毕后，按此规范对机械设备进行检验。;三、检验机床精度用的工具和装置介绍
（1）平尺是具有一定精度的平直基准线的实体，参照它可以测定表面的直线度或平面度的偏差。
（2）分类。具有单一面的桥形平尺；具有两个平行面的平尺。;三、检验机床精度用的工具和装置介绍
具有单一面的桥形平尺；具有两个平行面的平尺。;三、检验机床精度用的工具和装置介绍
（1）检验棒代表在规定范围内所要检查的轴线，用它检查轴线的实际径向跳动，或者检查轴线相对机床其他部件的位置。
2）7：24锥柄检验棒。有ISO、BT30、40、45、50等。;三、检验机床精度用的工具和装置介绍
①检验棒有一个为了插入被检机床锥孔用的锥柄和一个作为测量基准的圆柱体，它们是用淬火和经温定性处理的钢制成。
②对于比较小的莫氏圆锥和公制圆锥，如莫氏检验棒，检验棒在锥孔中是自锁的；并且检验棒带有一段螺纹，以供装上螺母从孔内抽出检验棒。
③对于锥度较大的检验棒，如ISO检验棒，则设置了一个螺孔，以便使用拉杆来固定检验棒（具有自动换刀的机床使用拉钉）。;三、检验机床精度用的工具和装置介绍
②测量径向跳动时，检验棒应在相应90度的4个位置依次插入主轴，误差以4次结果的平均值计算。
③检查零部件侧向位置精度或平行度时，应将检验棒和主轴旋转180度，依次在检验棒圆柱表面两条相对的母线上进行检测。
④检验棒插入主轴后，应稍等一段时间，以消除操作者手传来的热量的影响。;三、检验机床精度用的工具和装置介绍
（1）安装在两顶尖之间的检验棒代表通过两点间的一条直线。该检验棒的轴线是直的，并具备理想的圆柱形表面。
（2）说明。检验棒一般用热拔无缝钢管制成。两端带有中心孔的堵头。精磨前进行稳定性处理。圆柱体必须淬火，也可镀硬铬以增加耐磨性。;三、检验机床精度用的工具和装置介绍
（3）说明。角尺用钢、铸铁制造时，应经过淬火和稳定性处理；也有花岗岩的矩形角尺。;三、检验机床精度用的工具和装置介绍
（1）用来测量机床的水平、扭曲、直线）分类，主要有框式水平仪、条式钳工水平仪、合像水平仪及电子水平仪。;三、检验机床精度用的工具和装置介绍
（1）检查绝对水平时，要确保水平仪的平面与水平测量方向紧密贴合。水平仪读数两次，第一次读数后，将水平仪旋转180度，再进行第二次的读数，两次读数的代数值相加除以2，以读数的平均值作为测量结果。
（2）当测量表面形状时，如直线度、平面度等，了解水平仪支承点间的距离L是很重要的。在每次读数之间，以L的增量形式移动水平仪和它的支座进行读数，并确保后一个支脚所处的位置同前一个支脚在前一次读数时所处的位置一样。;三、检验机床精度用的工具和装置介绍
（1）指示器用来测试移动部件间的相对线性位移，如主轴跳动、平行度、垂直度等。
（2）分类。一般有百分表（0.01mm）、千分表（0.001mm）、杠杆表（0.01、0.001）等。;三、检验机床精度用的工具和装置介绍
杠杆百分表是把杠杆测头的位移通过机械传动系统转变为指针在表盘上的角位移。其体积小巧，测量杆能在180度范围内旋转，并能以正反两个方向上测量，更适宜对孔、凹槽等难以测量的地方进行测量。;三、检验机床精度用的工具和装置介绍
2）指示器的测头应垂直于被检测面，以免产生误差。;三、检验机床精度用的工具和装置介绍
（2）分类，一般有铸铁平板和花岗岩平板。;三、检验机床精度用的工具和装置介绍
块规又称量块，它是平面平行端面量具，是无刻度的端面量具，多用铬锰钢制成，具有尺寸稳定，不易变形和耐磨性好等特点。量块的用途广泛，除作为标准器具进行长度量值的传递外，还可用来调整仪器、机床和其它设备，也可以用来直接测量零件。;三、检验机床精度用的工具和装置介绍
量块的形状有长方体和圆柱体两种，常用的是长方体。长方体量块具有上、下测量面和四个侧面，上、下测量面是经过精密加工的很平、很光滑的平行平面。标称尺寸0.5~10mm的量块，其截面尺寸为（30×9）mm2；标称尺寸大于10~100mm的，其截面尺寸为（35×9）mm。;三、检验机床精度用的工具和装置介绍
应用游标读数原理制成的量具叫游标量具。游标量具是应用较广泛的通用量具，具有结构简单、使用方便、测量范围大等优点。根据用途不同，游标量具可分为游标卡尺、深度游标卡尺、高度游标卡尺三种。游标卡尺用来测量内、外尺寸(如长度、宽度、厚度、内径和外径)、孔距、高度和深度等。;三、检验机床精度用的工具和装置介绍
应用螺旋微动原理制成的量具叫测微量具，也称为千分尺，这类量具结构的型式多样，是一种较为精密的量具，最常用的为外径千分尺和内径千分尺。;数控机床拆卸的目的是便于检查和修理机械零部件，拆卸工作约占整个修理工作量的20%。因此，为保证修理质量，在动手解体数控机床前，必须周密计划,对可能遇到的问题有所估计，做到有步骤地进行拆卸，一般应遵循下列规则和要求。;一、拆卸前准备工作
1.主轴组件中各基本零件均需用清洗液清洗干净，尤其与轴承接触面需蘸酒精檫抹并验证无污迹。
2.检查零件定位表面无疤痕、碰伤、划痕、锈斑，并修饰掉重点检查接触台阶面与轴承配合外圆面。
3.检查各锐边倒角、毛刺修饰后确保零件清洁后才可装配，用手触摸光滑顺畅无棱锯齿。
⑤每清洗完轴承在离开液池前甩下轴承上沾的液珠，并转动轴承后再重复甩几下；
⑦为缩短晒干时间，可用电吹风，但应注意周围环境，远离工作台。;轴承清洁处理;（二）、主轴配合零件间分别预装和零件检查
2.前轴承等高精度在平台上检查等高精度≤0.002mm。;（二）、主轴配合零件间分别预装和零件检查
①清洁过的注射器装入润滑脂，然后推压排除空气使注射器留有规定容量，前轴承容量是3.6cc，后轴承是2.6cc
②对轴承的每个滚动体进行均匀分配注入，并且两面分配;（二）、主轴配合零件间分别预装和零件检查
①清洗前的角向轴承，一起与外隔套（720），按图示顺序装入套筒（702）孔中;（二）、主轴配合零件间分别预装和零件检查
②用卡尺测量角向轴承外环端面至套筒Φ90孔端面的距离尺寸公差K;（三）、主轴部件装配
①轴承镶装前将轴承内环端面标记与主轴高低标记在圆周对齐，三个轴承外环成对顺序标记对齐
2.装隔套（722），前轴承，前轴承螺母并用勾扳手在钳口别住定位键（740）紧固后再松开45°角;（三）、主轴部件装配
4.用磁力表座吸在主轴上，表触在轴承外环，旋转调整外圆与主轴同心，允差≤0.005mm;（三）、主轴部件装配
5.磁力表座吸轴承外环，表头触主轴后轴承接触圆处，检验其回转跳动≤0.004mm即可。;（三）、主轴部件装配
6.磁力表座不动，让表头触在轴承外环端面，转动外环检查端面允差≤0.02mm;（三）、主轴部件装配
7.第5序和第6序检验跳动超差可通过调整预紧螺母上的3个紧固螺钉或轻敲螺母对应方向直到达到要求为止;（三）、主轴部件装配
9.前后法兰盘（710）、（711）装配，注意前法兰盘上各紧固螺钉需涂防松胶;（三）、主轴部件装配
10.部装的主轴装配镶装隔套（724）、皮带轮（705）、后螺母（713）;（三）、主轴部件装配
13.按主轴部件精度检验单锥孔跳动要求，允差≤0.006mm;（三）、主轴部件装配
14.反扣盘（712）和主轴端面键装配。注意紧固螺钉必须使用分组中的一组进行装配
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