文档介绍：51数控机床结构
QC11NJDK数控液压闸式剪板机
机架采用钢板焊接结构，经振动消除内应力，有足够的强度与刚性
这是加工大型零件的超重型设备。
结构特点：工作台径向采用高精度双列短滚子轴承定心；轴向采用每腔一泵在钻床主轴上的端部；(f)组合机床主轴端部
2、主轴部件的支承
机床主轴带着刀具或夹具在支承中作回转运动，应能传递切削转矩承受切削抗力，并保证必要的旋转精度。机床主轴多采用滚动轴承作为支承，对于精度要求高的主轴则采用动压或静压滑动轴承作为支承。下面着重介绍主轴部件所用的滚动轴承。
主轴滚动轴承的配置
前支承采用双列短圆柱滚子轴承和60°角接触双列向心推力球轴承，后支承采用成对向心推力球轴承。能使主轴获得较大的径向和轴向刚度，可以满足机床强力切削的要求，普遍应用于各类数控机床的主轴，如数控车床、数控铣床、加工中心等。这种配置的后支承也可用圆柱滚子轴承，进一步提高后支承径向刚度。
图5-14 数控机床主轴轴承配置形式
如图5-14b所示的配置前支承采用多个高精度向心推力球轴承，后支承采用球轴承，没有如图5-14a所示的主轴刚度大，但这种配置提高了主轴的转速，适合主轴要求在较高转速下工作的数控机床。
目前，这种配置形式在立式、卧式加工中心机床上得到广泛应用，满足了这类机床转速范围大、最高转速高的要求。为提高这种形式配置的主轴刚度，前支承可以用四个或更多个的轴承相组配，后支承用两个轴承相组配。
如图5-14c所示的配置形式，前支承采用双列圆锥滚子轴承，后支承为单列圆锥滚子轴承。能使主轴承受较重载荷(尤其是承受较强的动载荷)，径向和轴向刚度高，安装和调整性好。但这种配置相对限制了主轴最高转速和精度，适用于中等精度、低速与重载的数控机床主轴。
3、主轴的材料和热处理
主轴材料可根据强度、刚度、耐磨性、载荷特点和热处理变形大小等因素来选择。主轴刚度与材质的弹性模量E有关。无论是普通钢还是合金钢其E值基本相同。因此，对于一般要求的机床其主轴可用价格便宜的中碳钢、45钢，进行调质处理后硬度为22～28HRC；当载荷较大或存在较大的冲击时，或者精密机床的主轴为减少热处理后的变形，或者需要作轴向移动的主轴为了减少它的磨损时，则可选用合金钢。常用的合金钢有：40Cr进行淬硬硬度达到40～50HRC，或者用20Cr进行渗碳淬硬使硬度达到56～62HRC。某些高精度机床的主轴材料则选用38CrMoAl进行氮化处理，使硬度达到850～1000HV。
图5-19 加工中心主轴组件
图5-18 数控车床主轴组件
七、主轴准停
主轴准停功能又称主轴定向功能(Spindle Specified Position Stop)，其作用是使主轴每次都准确地停在固定不变的周向位置上，以保证自动换刀时主轴上的端面键能对准刀柄上的键槽，同时使每次装刀时刀柄与主轴的相对位置不变，提高刀具的重复安装精度，从而可提高加工的一致性。
另外，一些特殊工艺要求，如在通过前壁小孔镗内壁的同轴大孔，或进行反倒角等加工时，也要求主轴实现准停，使刀尖停在一个固定的方位上，以便主轴偏移一定尺寸后，使大刀刃能通过前壁小孔进入箱体内对大孔进行镗削。
图5-28主轴准停换刀示意图
图5-29 主轴准停镗背孔示意图
主轴准停可分为机械准停与电气准停，它们的控制过程是一样的。
目前国内外中高档数控系统均采用电气准停控制，采用电气准停控制有如下优点：
(1)简化机械结构
(2)缩短准停时间
(3)可靠性增加
(4)性能价格比提高
图5－11　典型的V形槽轮定位盘机械准停原理示意图
目前电气准停有如下三种方式：
1．磁传感器主轴准停
2．编码器型主轴准停
准停角度可由外部开关量随意设定
3．数控系统控制准停
准停角度可由外部开关量随意设定
例如：M03 S1000 主轴以1000r／min正转
M19 主轴准停于默认位置
M19 S100 主轴准停转至100处
S1000 主轴再次以1000r／min正转
M19 S200 主轴准停转至200处
图5-32 磁传感器准停控制系统构成