低成本高精度无动力主轴的巧妙选材与制作（10楼有关键内容）

ly800608

前些天终于把自己的小铣床装完了，朋友们都对无动力主轴部分非常感兴趣，特开一贴，与大家交流一下，如果有可以改进的地方，希望大家不吝指教，如果有更好的方案也请尽量拿出来与大家交流。
本方案不排斥有心的网友仿造甚至出套件造福广大DIYer，但仿造引用时希望能提到这个办法的原创ly800608，也算对鄙人有限的智慧的一点点肯定。

不多说了，先上图，这个是最开始的方案，当时只是在网上找到了各种导套规格，有些想当然，结果导套买回来才发现，好多地方与想象的不一样，后续会上最终成功的方案，希望大家不要着急，也希望大家不要走弯路。

选材
模具用的导套：价格一般在5元以下，较长的那个法兰导套10元左右。
弹簧：选用钢丝为1.5mm直径，外径22mm的一般强度的就行，太强了装配困难，且由于预压力太大导致轴承容易发热。
ER延长杆：有成品可以选用，我选的是ER11，C8L100 （直径8，长度100mm），建议选直径10的，好买，且价格可能便宜些，配套轴承也要做相应更改
带轮：铝合金，自己用钟标车慢慢加工的，轴承：角接触球轴承一对（DIY的精度不用选择太高，普通精度就行，20块钱左右）而且是两个轴承的方案，两个轴承离得较远，不需要配对

另外请注意外壳两段轴套的点焊部位

ly800608

这张图可能更清楚
但不得不承认，这是一个失败的设计，因为最外层的导套是买不到的

hzssw

这个要顶出来·

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请教用弹簧的意义何在,能直接用内管做轴最止口吗

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打掉字了是轴承挡边

ly800608

下面是最终的方案，有些拼凑，但基本是成功的，目前看12000转左右，稳定工作60分钟，轴承及ER11杆温热，肯定不烫手。目测主轴的跳动应该在0.03以下，至于能不能达到0.01，也不好说，呵呵，不要说我太主观，太装。
（备注：0.05的跳动我心里非常有数，因为调整小车床的时候，主轴在这个精度上持续调整了几个小时，就是不见好转，后来干脆都不用打表就知道，还要继续调。小车床目前的精度状态在0.03左右）

ly800608

被插了，哈~！等我都说完，再看各位的回帖，忙着做图片呢

ly800608

上内部图

影忠

这个不错，很实用

ly800608

制作说明：

外套： 换成两段一个40mm长，一个35mm长，这种短的导套，整个内表面都是加工过的，内径都是22mm，80mm长那种内表面只有一多半是加工过的，一半是未加工的。
中间用一个30mm长外径22mm的内套链接前来，并在红色位置，点焊几处。

内部的分成6段，上下是轴承，蓝色的两段分别是10mm和20mm长外径22的两个导套，还有一段弹簧。中间那段灰色的是刚才说的被点焊的一段。
其实如果有合适的规格可以选，内部的结构还能简化。

装配的时候，用带轮压紧上面的轴承，压力凭感觉调整吧，压的越多，预压力越大，轴承越容易热，主轴刚性越好，但平时diy用的轴承精度不用太高，所以预压力大了，更容易发热。我是轻轻压紧的，大约用单手拇指和食指无名指用一般的力气可以压动。

ly800608

最后，再说一下，受力。
其实加工的时候，主要是底下的轴承承受来自刀具Z向以及侧向的力，
顶上的轴承受力不多，Z向力是弹簧预压的力，还有就是杠杆作用过来的刀具的侧向力，其实可以换成普通的深沟球轴承。

zihe98

ly800608 发表于 2013-7-16 09:02
上内部图

5年前我拆过德国大型电主轴一支除了工作端口是4支轴承外--上部端口应用了弹簧预紧机构，那么说明你的思路已经跟上德国人民的思路了，祝福你的成功

ly800608

365171757 发表于 2013-7-16 08:52
请教用弹簧的意义何在,能直接用内管做轴最止口吗

弹簧可以提供给供轴承恒定预拉力的，同时可以消除由于零件精度原因带来的端面不平的影响。
比直接刚性的预压要容易调整很多

ly800608

zihe98 发表于 2013-7-16 09:15
5年前我拆过德国大型电主轴一支除了工作端口是4支轴承外--上部端口应用了弹簧预紧机构，那么说明你的思路 ...

兄弟，我的主轴已经用上了，好多网友看了我的小铣床，觉得主轴比较有参考价值，我才单开的帖子介绍这个主轴的。
好多主轴的设计都是弹簧预压，单端轴承浮动的，这样即使轴承略有磨损，弹簧也可以保持预压力不变，主轴间隙不变

i雕铣机

ly800608 发表于 2013-7-16 09:15
弹簧可以提供给供轴承恒定预拉力的，同时可以消除由于零件精度原因带来的端面不平的影响。
比直接刚性的 ...

弹簧预紧还可以避免撞刀产生的强力冲击

ly800608

i雕铣机 发表于 2013-7-16 09:26
弹簧预紧还可以避免撞刀产生的强力冲击

这个是不可能的，这个预紧是单向的，刀具受到向上的力被焊死的那个导套平衡了，不是靠弹簧平衡的。侧向力被外壁平衡了，而且角接触的角度比较大，也不会因为斜坡原理传到弹簧上，所以，对于加工工件，刀具是刚性的

ly800608

上传几张零件的照片，装好到铣床上的就不拆了。相信我说的已经够仔细了

触觉的爱

有创意，这种方法不错。
貌似不少人有兴趣，楼主有时间考虑弄些来方便坛友呀，反正你熟悉门路了

waterren2002

好经验，学习收藏。

ly800608

触觉的爱 发表于 2013-7-16 09:47
有创意，这种方法不错。
貌似不少人有兴趣，楼主有时间考虑弄些来方便坛友呀，反正你熟悉门路了

这个方法适合diy，因为加工非常简单，基本不用加工。
但不适合商用。因为利润率太低，呵呵，忙忙碌碌几天，赚不了几百块。
刀杆40元，轴承30元，导套20元，带轮外加工20元。成本就100多了，加上运费，你说卖多少？
200块，没有价格优势，150块，就有二三十的利润。也没啥量，呵呵。