主軸部件是機床的重要部件之一，其精度、抗振性和熱變形對加工質(zhì)量有直接影響。特別是數(shù)控機床在加工過程中不進行人工調(diào)整，這些影響就更為嚴(yán)重。數(shù)控機床主軸部件在結(jié)構(gòu)上要解決好主軸的支承、主軸內(nèi)刀具自動裝夾、主軸的定向停止等問題。 主軸的支承 數(shù)控機床主軸的支承主要采用圖8-5所示的三種主要形式。圖8-5a所示結(jié)構(gòu)的前支承采用雙列短圓柱滾子軸承和雙向推力角接觸球軸承組合，后支承采用成對向心推力球軸承。這種結(jié)構(gòu)的綜合剛度高，可以滿足強力切削要求，是目前各類數(shù)控機床普遍采用的形式。圖8-5b所示結(jié)構(gòu)的前支承采用多個高精度向心推力球軸承，后支承采用單個向心推力球軸承。這種配置的高速性能好，但承載能力較小，適用于高速、輕載和精密數(shù)控機床。圖8-5c所示結(jié)構(gòu)為前支承采用雙列圓錐滾子軸承，后支承為單列圓錐滾子軸承。這種配置的徑向和軸向剛度很高，可承受重載荷，但這種結(jié)構(gòu)限制了主軸最高轉(zhuǎn)速和精度，因而僅適用于中等精度、低速與重載的數(shù)控機床主軸。


    圖8-5 主軸支承配置 (a) 高剛度型 (b)高速輕載型 (c)低速重載型
    主軸內(nèi)部刀具自動夾緊機構(gòu)是數(shù)控機床特別是加工中心的特有機構(gòu)。圖8-6為ZHS-K63加工中心主軸結(jié)構(gòu)部件圖，其刀具可以在主軸上自動裝卸并進行自動夾緊，其工作原理如下：當(dāng)?shù)毒?裝到主軸孔后，其刀柄后部的拉釘3便被送到主軸拉桿7的前端，在碟形彈簧9的作用下，通過彈性卡爪5將刀具拉緊。當(dāng)需要換刀時，電氣控制指令給液壓系統(tǒng)發(fā)出信號，


    圖8-6 ZHS-K63加工中心主軸內(nèi)部刀具夾緊機構(gòu) 1—冷卻液噴嘴 2—刀具 3—拉釘 4—主軸 5—彈性卡爪 6—噴氣嘴 7—拉桿 8—定位凸輪 9—碟形彈簧 10—軸套 11—固定螺母 12—旋轉(zhuǎn)接頭 13—推桿 14—液壓缸 15—交流伺服電機 16—換檔齒輪
    使液壓缸14的活塞左移，帶動推桿13向左移動，推動固定在拉桿7上的軸套10，使整個拉桿7向左移動，當(dāng)彈性卡爪5向前伸出一段距離后，在彈性力作用下，卡爪5自動松開拉釘3，此時拉桿7繼續(xù)向左移動，噴氣嘴6的端部把刀具頂松，機械手便可把刀具取出進行換刀。裝刀之前，壓縮空氣從噴氣嘴6中噴出，吹掉錐孔內(nèi)臟物，當(dāng)機械手把刀具裝入之后，壓力油通人液壓缸14的左腔，使推桿退回原處，在碟形彈簧的作用下，通過拉桿7又把刀具拉緊。冷卻液噴嘴1用來在切削時對刀具進行大流量冷卻。