铣床主轴是铣床的核心功能部件，承担着带动刀具旋转、实现切削加工的关键作用，其精度和稳定性直接影响加工零件的尺寸精度、表面质量和生产效率。当主轴出现异响、振动、精度下降、卡滞或动力传递异常等问题时，需及时进行维修。以下是铣床主轴维修的详细方法和流程：

一、维修前的准备工作

在开始维修前，需做好充分准备，确保维修安全和效率：

1.安全防护

断开铣床总电源，并悬挂 “正在维修，禁止合闸” 标识，避免误操作；

释放主轴箱内的液压 / 气动压力（若为液压 / 气动主轴），防止拆卸时压力冲击；

清理主轴周围的切屑、油污和杂物，避免维修过程中杂质进入部件。

2.工具与耗材准备

拆卸工具：包括套筒扳手、内六角扳手、拉马（轴承拆卸专用）、拔销器、铜棒（避免敲击损伤零件）、扭矩扳手等；

测量工具：百分表（或千分表）、游标卡尺、外径千分尺、水平仪、主轴跳动测量仪等；

耗材与备件：备用轴承（根据主轴型号匹配，常见如角接触球轴承、圆锥滚子轴承）、密封圈、润滑脂（高温高速专用）、清洁剂（煤油或专用清洗剂）等；

辅助工具：工作台（放置零件）、零件盒（分类存放拆卸零件，避免丢失或混淆）、记号笔（标记零件装配位置）。

3.资料准备

查阅铣床的技术手册，明确主轴的结构图纸、零部件型号（如轴承型号、主轴颈尺寸）、装配公差和预紧力参数等，避免盲目拆卸。

二、故障诊断：确定主轴故障类型

在拆卸前，需通过观察和检测定位故障原因，避免无效拆卸：

1.外观与运行观察

听：主轴运转时是否有异常声响（如轴承磨损的 “沙沙声”、滚珠碎裂的 “咔咔声” 或松动的 “哐当声”）；

看：主轴端部是否有明显晃动、漏油（密封失效），或刀具安装座（如BT刀柄、NT刀柄）是否磨损变形；

摸：运转一段时间后，触摸主轴箱外壳，判断是否有局部过热（可能是轴承预紧力过大或润滑不良）。

2.精度检测

径向跳动检测：将百分表固定在铣床工作台，测头抵在主轴前端的定位轴颈或刀具锥孔内（用标准检验棒），手动旋转主轴，读取径向跳动值（一般要求≤0.01mm，超差则说明轴承磨损或主轴弯曲）；

轴向窜动检测：百分表测头垂直抵在主轴端面，旋转主轴，读取轴向窜动值（超差可能是推力轴承磨损或主轴轴向定位不良）；

空转测试：主轴空转时是否有卡顿、转速不稳定（可能是传动齿轮 / 皮带磨损，或电机连接故障）。

3.针对性排查

若异响 + 振动 + 径向跳动超差：多为径向轴承磨损、损坏或预紧力失效；

若轴向窜动超差 + 端面加工精度差：多为推力轴承磨损或轴向定位结构松动；

若漏油 + 主轴箱内油污变质：多为密封件老化，或润滑系统故障；

若卡滞 + 无法转动：多为轴承卡死、主轴弯曲卡滞，或传动部件（如齿轮、键槽）损坏。

三、主轴拆卸步骤与注意事项

根据铣床主轴的结构（卧式铣床主轴多为齿轮传动，立式铣床可能为皮带或直联传动），拆卸步骤略有差异，但核心原则是 “按装配反序拆卸，做好标记”：

1.拆卸外部部件

取下主轴前端的刀具夹头（如三爪卡盘、刀柄拉钉）、防尘盖或防护套；

拆卸主轴箱侧面的观察窗盖板，露出主轴传动部分（齿轮、皮带轮等）；

若有皮带传动，松开皮带张紧轮，取下皮带；若为齿轮传动，标记齿轮啮合位置（用记号笔），再拆卸齿轮轴或传动轴。

2.拆卸主轴组件

松开主轴前后轴承座的固定螺栓（注意：部分轴承座有调整垫片，需记录垫片数量和厚度，用于后续精度恢复）；

用拉马或专用工具拆卸主轴前端的轴承（若为过盈配合，可先加热轴承外圈至 80-100℃，减少拆卸阻力，避免损伤主轴颈）；

缓慢抽出主轴（若主轴与箱体配合较紧，可用铜棒轻敲主轴端部，禁止用铁锤直接敲击），将主轴组件平稳放置在工作台（垫木板，防止磕碰）。

3.注意事项

所有零件（尤其是轴承、垫片、齿轮）拆卸后立即用记号笔标记位置（如 “前轴承”“左垫片”），并分类放入零件盒，避免混淆；

精密零件（如主轴、轴承）禁止堆叠放置，防止变形或划伤；

记录拆 卸过程中发现的异常（如磨损位置、断裂痕迹），作为后续修复依据。

四、关键零部件的检查与修复 / 更换

主轴拆卸后，需对核心零部件逐一检查，判断是否可修复或需更换：

1. 主轴本体检查与修复

主轴是核心承载件，其精度直接决定维修效果：

表面质量检查：用肉眼或放大镜观察主轴颈（安装轴承的部位）、锥孔（装刀具的部位）是否有划痕、锈蚀、磨损或裂纹；

形位 公差检测：

用外径千分尺测量主轴颈的直径，检查是否有椭圆度（圆度误差应≤0.003mm）或锥度（圆柱度误差应≤0.005mm）；

用偏摆仪检测主轴的直线度（弯曲度），若弯曲量≤0.03mm，可通过压力校直修复；若超差或有裂纹，需直接更换主轴。

锥孔精度检测：将标准检验棒插入主轴锥孔，用百分表检测检验棒的径向跳动（近主轴端≤0.005mm，远端≤0.01mm），超差时可通过研磨修复（用锥孔研磨膏手动研磨，或用专用锥孔研磨机）。

2.轴承检查与更换

主轴轴承（多为角接触球轴承、圆锥滚子轴承或双列圆柱滚子轴承）是易损件，需重点检查：

外观检查：观察轴承内外圈、滚动体是否有裂纹、麻点、烧伤或锈蚀；滚道是否有磨损（出现凹槽或亮斑）；保持架是否断裂或变形；

功能检查：用手转动轴承，感受是否顺畅无卡滞、无明显异响；若转动卡顿、有杂音或轴向 / 径向间隙过大（超过 0.01mm），需直接更换；

更换原则：轴承属于精密件，一旦磨损或损坏需成对更换（同一组轴承的精度和游隙需匹配），禁止新旧轴承混用；安装前需用煤油清洗新轴承，晾干后涂抹少量高温润滑脂（填充量为轴承内部空间的 1/3-1/2）。

3.拉杆与拉紧机构检查（针对锥孔刀柄主轴）

主轴内部的拉杆（用于拉紧刀柄）若故障，会导致刀具松动：

检查拉杆是否弯曲、螺纹（与拉钉连接）是否磨损或滑丝；

检查拉紧弹簧（或碟形弹簧）是否疲劳失效（弹力不足），若按压拉杆后复位缓慢或无力，需更换弹簧；

检查拉杆与主轴的配合间隙，若晃动量过大，需修复或更换拉杆。

4.密封件与润滑系统检查

密封件（如骨架油封、O 型圈）：检查是否老化、开裂或变形，若有漏油现象，需全部更换新密封件；

润滑通道：用压缩空气吹通主轴内的润滑油道，检查是否堵塞（若有油污凝固，需用煤油冲洗），确保润滑畅通。

五、主轴装配步骤与要点

装配是维修的关键环节，直接影响主轴精度和稳定性，需严格按顺序操作：

1.清洁与预处理

所有零件（主轴、轴承、轴承座、垫片等）用煤油彻底清洗，去除油污、铁屑和杂质，晾干后用干净棉布擦拭；

主轴颈、轴承座内孔等配合表面可涂抹少量润滑油（避免装配时划伤）。

2.轴承安装

若为过盈配合轴承，可将轴承放入 80-100℃的机油中加热 5-10 分钟（或用轴承加热器），趁热快速套入主轴颈（注意轴承方向：角接触球轴承的 “大口” 需朝向受力方向，如主轴前端轴承大口朝前，后端朝后）；

若为间隙配合，用铜棒轻敲轴承内圈（禁止敲击外圈或滚动体），确保轴承到位。

3.调整轴承预紧力

预紧力是保证主轴刚性和精度的关键：过松会导致间隙过大、振动；过紧会导致发热、磨损加速。

调整方法：通过增减轴承座与箱体之间的调整垫片（厚度精度 0.01mm），或旋转预紧螺母（螺纹预紧式轴承），用扭矩扳手控制预紧力（参考机床手册，一般中小型主轴预紧力 50-100N•m）；

检测预紧效果：用手转动主轴，应顺畅无卡滞，且轴向 / 径向无明显间隙。

4.安装其他部件

依次安装拉杆、拉紧弹簧、密封件（注意油封唇口朝向：防止漏油，唇口应朝向油腔一侧）；

装回传动齿轮或皮带轮（按拆卸时的标记对齐啮合位置），确保传动平稳；

安装主轴前端的防尘盖、刀具夹头座，紧固所有固定螺栓（按规定扭矩拧紧，避免过松或过紧）。

六、调试与验收

装配完成后，需通过调试验证维修效果，确保主轴性能达标：

1.空转测试

接通电源，主轴低速（500-1000r/min）空转 30 分钟，观察是否有异响、振动或局部过热（用红外测温仪检测，温度不超过环境温度 + 40℃）；

逐步提高转速至额定最高转速，运行 10-15 分钟，确认无异常。

2.精度复检

再次检测主轴径向跳动（前端定位轴颈≤0.01mm，锥孔检验棒远端≤0.015mm）和轴向窜动（≤0.005mm）；

用标准试件（如 45# 钢）进行试切削（铣平面或台阶），测量加工表面的平面度（≤0.02mm/100mm）和粗糙度（Ra≤3.2μm），验证实际加工精度。

3.功能测试

测试刀具装卸是否顺畅（拉杆拉紧力是否足够，刀柄无松动）；

检查润滑系统是否正常（油路畅通，轴承座无漏油）；

若为变速主轴，测试各档位转速是否稳定，无跳档或转速异常。

七、日常维护建议

为延长主轴寿命，减少故障，需做好日常维护：

定期（每周）检查主轴润滑系统，补充专用润滑脂（高温高速型），确保油路畅通；

每次开机前清理主轴锥孔和刀柄，避免切屑或杂质导致定位误差；

避免超负荷切削（如主轴负载超过额定功率），防止轴承过载磨损；

长期停机时，主轴需涂抹防锈油，并用防尘套保护锥孔和轴颈。

（来源：创强精密机械）