1)前支承采用雙列圓柱滾子軸承和雙列60o角接觸球軸承組合,后支承采用成對角接觸球軸承(圖1a)。此種配置形式使主軸的綜合剛度大幅度提高,可以滿足強力切削的要求,因此普遍應用于各類數(shù)控機床的主軸中。
2)采用高精度雙列角接觸球軸承(圖1b)。角接觸球軸承具有良好的高速性能,主軸最高轉速可達4000r/min,但它的承載能力小,因而適用于高速、輕載和精密的數(shù)控機床主軸。在加工中心的主軸中,為了提高承載能力,有時應用3個或4個角接觸球軸承組合的前支承,并用隔套實現(xiàn)預緊。
3)采用雙列和單列圓錐軸承(圖1c)。這種軸承徑向和軸向剛度高,能承受重載荷,尤其能承受較強的動載荷,安裝與調整性能好。但這種軸承配置限制了主軸的最高轉速和精度,因此適用于中等精度、低速與重載的數(shù)控機床主軸。
隨著材料工業(yè)的發(fā)展,在數(shù)控機床主軸中有使用陶瓷滾珠軸承的趨勢。這種軸承的特點是:滾珠重量輕,離心力小,動摩擦力矩小;因溫升引起的熱膨脹小,使主軸的預緊力穩(wěn)定;彈性變形量小,剛度高,壽命長。缺點是成本較高。
在主軸的結構上,要處理好卡盤或刀具的裝夾、主軸的卸荷、主軸軸承的定位和間隙的調整、主軸組件的潤滑和密封以及工藝上的一系列問題。為了盡可能減少主軸組件溫升引起的熱變形對機床工作精度的影響,通常利用潤滑油的循環(huán)系統(tǒng)把主軸組件的熱量帶走,使主軸組件和箱體保持恒定的溫度。在某些數(shù)控銑鏜床上采用專用的制冷裝置,比較理想地實現(xiàn)了溫度控制。近年來,某些數(shù)控機床的主軸軸承采用高級油脂潤滑,每加一次油脂可以使用7~10年,簡化了結構,降低了成本且維護保養(yǎng)簡單。但需防止?jié)櫥秃陀椭旌希ǔ2捎妹詫m式密封方式。