这篇文章主要是跟大家分享一下加工中心上的一个重要部件——主轴，因为个人从业是与铣床相关的制造行业，所以今天用来说的主轴也主要以铣床上使用最多的铣削主轴为例来说明，其它行业如车床、磨床、雕刻机等接触得相对较少，所以我并不作为一个重点来介绍，我还是分享我接触比较多的铣削主轴为主，这样我个人的一些心得和体会也会相应的多一些。

　　首先，根据加工中心的主轴锥孔的分类，我们大致可以将主轴分为7:24锥度的主轴和1:10锥度的HSK真空主轴，所以在谈主轴前，我们必须了解一下刀柄的分类。

　　一、7:24锥度的刀柄的分类介绍（我们通过刀柄的分类来进行介绍，因为主轴锥孔是和刀柄配合使用，刀柄的标准和规格也就对应了主轴的型号与规格）：

　　1、NT型刀柄，也就是我们传统型机床使用的刀柄，其对应的德国标准型号为DIN2080，其刀柄的拉紧形式是通过人工手动拉紧刀柄，不能实现机床的自动松紧刀柄和机械手换刀动作。这种类型的刀柄在我国老式的机床上使用较多，但是随着科技的发展，越来越多的新研发机床基本上是不适用这种类型的刀柄了的，所以其对应的主轴在选型的时候也要慎重选择。

　　2、JT型刀柄，对应的德国标准为DIN69871，这种刀柄据说是目前国内使用最多的标准之一，其分为A型和B型两种，A型刀柄是中心内冷，B型刀柄是法兰盘内冷，但其它尺寸是相同的。

　　3、IV或IT型刀柄，其对应的国际标准为ISO 7388/1，这种刀柄与JT型刀柄的尺寸基本上没有区别，除了D4值（刀柄用于刀库机械臂换刀时的卡口底径大小），IV型D4值小于JT型D4值，所以IV型的刀柄可以用在JT型安装的主轴上，但是反之则不行，有可能会与刀臂发生干涉，而导致无法自动抓刀。

　　4、BT型刀柄，这个刀柄对于的主轴是我个人选择和使用最多的，也是国内现在使用最多的刀柄之一，这个是日本标准的刀柄，但是目前台湾和大陆都很普遍的在使用，其安装尺寸和规格与上述三种完全不同，不能混用，相对上述三种刀柄，BT型刀柄的对称性结构使得其具有更好的高速稳定性能。

　　5、CAT型刀柄，这个对应的是美国标准ANSI B5.50型刀柄，其安装尺寸和JT型类似，但少了一个楔缺口。

　　二、1:10的HSK真空刀柄（本人没有使用过这种类型的刀柄，所以具体的使用情况也不是很了解，在这里提出来，只是作为一个知识点分享给大家）

　　HSK真空刀柄对应的德国标准是DIN69873，其有六种标准和规格：即HSK-A、HSK-B、HSK-C、HSK-D、HSK-E、HSK-F等，比较常用的有三种：HSK-A（带内冷自动换刀）、HSK-C（带内冷手动换刀）、HSK-E（带内冷自动换刀，高速型）。

　　上述两种刀柄的比较：7:24锥孔型刀柄是依靠7:24的刀柄锥面和机床主轴孔的7:24内孔锥面直接接触定位连接的，在高速加工、连接刚性和重合精度三个方面都有一定的局限性，但1:10锥度的HSK线的刀柄锥面和机床主轴孔的1:10内孔锥面接触定位，同时刀柄的法兰盘面与主轴面也紧密接触，这种双面接触结构使得HSK型刀柄在高速加工、连接刚性和重合精度三个方面都优于7:24锥度的刀柄。

　　我们做一个设备的设计，通常除了要确认设备的使用要求外，功能部件的选择尽量要按大众化，普遍化来选择，因为这样的选择成本是最低的，无论是在前期的选型采购过程中，还是在后期的使用与维护过程中都是如此。

　　>

　　>

　　>

　　从上面的选型参数图来看，我们可以具体查看几个参数，这些参数是一个设计工程师一定要考虑的确认的。

　　1）主轴规格：BT30-￠100，这个意思是主轴行为为BT30，主轴安装孔位￠100（这个对应你设计主轴箱的安装孔尺寸）。

　　3）最高转速：10000/12000/15000RPM，这三个转速是需要你自己作出选择的，你选择的主轴只能选择其中一个转速。

　　4）主轴拉力：3KN，这个要结合你的加工切削力来考虑，你的设计是用于什么类型的加工，最大切削力是多少（需要估算）。

　　6）动力的传递方式：我们可以看到上面的选择参数图，可以分为皮带（主要是指同步带）是主轴和直结式主轴，这个由两个方面的决定，一个是你设计的设备的结构，看是否有足够的装配空间，而是你是否需要利用减速来提升主轴的扭矩，如果需要的话，通常我们就采用皮带是来实现，当然直结式也可以通过电机带减速机的方式来减速提示扭矩，但是减速机的速比通常都是比较大的，如果减速比太大，那转速就过低了，所以理论上虽然是可以通过这个结构来实现，但是实际操作就存在一定的问题。

　　另注明一个主意事项，如果你是负责技术定型和采购商谈的，你一定要和对方确认一下对方使用的轴承是哪个厂家的，这个东西很重要，基本上觉得了主轴的使用寿命，上面注明的那个主轴轴承：NSK P4级就是一个很重要的说明，日本品牌，只要购买到的是真货，基本上还是可以信赖的，当然如果是顶级产品系列里的SKF那自然最好不过了。

　　BT30的主轴一般使用的范围是一些切削量相对较小的机床，因为规格上的限制，其拉刀力和主轴刚性都不适合进行大刀量的加工切削，像台正光机里的TOM-Z740这种钻攻机用的就是BT30的主轴。

　　>

　　>

　　>

　　同样的，BT40的选择注意事项与BT30的一样，需要关注的参数也是基本上相同，当时BT40的应用更加广泛，像台正光机的850系列和1060系列很多都是采用的BT40主轴，且大部分采用的都是皮带式的动力传递方式。这个规格的主轴，无论是在加工能力上，还是性价比上都是很具有市场竞争力的，估计也是市面上的主流配置（这也是我选择和使用最多的一种，每当听到一句BT40，那种熟悉感油然而生，就像自己孩子的名字一样）。

　　>

　　>

　　>

　　BT50型号的主轴使用也是非常普遍的，一般需要进行大力切削和大刀进给的机床很多都会选用这种类型的主轴，卧式铣床上的使用更是频繁，像台正光机的TOM-LW1075就是采用的BT50的主轴，同时因为BT50的切削力更大（从马达功率上我们也是可以看出来的），所以在动力连接方式上，很多厂家还做了齿轮式连接，这样可以传递更大的切削力。

　　>

　　BT60型主轴，这种类型的主轴因为太强悍了，很少有人选择，当然肯定有使用的地方，但是使用面不是很广，我没有使用过，在这里并不做更多的说明。

　　>

　　电主轴的特点是转速更高，机床结构更简单，安装更方便，但是鉴于目前的电机技术，大多数电主轴的切削力还是不如机械式主轴那么强悍，通常电主轴更多是用于精加工和快速加工方面，也有很多用于磨削机床。电主轴对主轴轴承的要求更高，因为高转速的缘故，轴承的质量和润滑效果直接决定了主轴的寿命，我以前采购我都是SKF的轴承，最差也得用NSK的轴承，国内哈轴和洛轴因为市面上的假货太多，基本上属于不考虑的范围（在这里我们只谈技术，不涉及国家民族感情）。

　　通常在我们选择主轴的时候，我们和主轴供应商之间会有一个这样的参数表格需要双方确认。

　　>

　　设计工程师可以根据自己的实际情况进行各种参数的选择和备注，对每个细节的认真才能成就一个好的设计作品，这是一个专业设计人员最应该具有的品质和职业精神，而不能因为事情的繁琐和复杂选择将就，要做一个在设计上有“洁癖”的讲究的人。

　　还有，要和大家分享一个常识，无论是多么牛逼的主轴都是不经撞，尽量要避免撞刀的情况，当然这是针对加工的要求，但是作为设计者，我们有必要在一些出厂说明文件里做一些技术注明，提醒客户这些要点，这是我们的职责。

　　>

　　我们通常选用的是45度的拉钉，因为这个角度的拉钉在拔刀的时候更容易，且目前市面上大多数厂家选择的也都是这个角度的拉钉，包括台正光机也基本上选用的都是这角度的拉钉。

　　注：如果你觉得本文对你有一定的参考价值，请记得随手分享给你的朋友，赠人玫瑰，手留余香，对知识的分享是这个世界最大的善良。博鱼app官网下载博鱼app官网下载博鱼app官网下载