２．滾珠絲杠副的支承和支承軸承的配合
（１）支承方式若螺母座、絲杠的軸承及其支架等的剛度不足，將嚴重影響滾珠絲杠的傳動剛度。因此螺母座應有加強肋，以減少受力後的變形，螺母與床身的接觸麵積應大一些，其聯接螺釘的剛度也應較高，定位銷要緊密配合，不能鬆動。
滾珠絲杠副常用推力軸承支承，以提高軸向剛度（當滾珠絲杠的軸向負載很小時，也可用角接觸球軸承支承），滾珠絲杠在機床上的安裝支承方式有以下幾種：
１）－端裝角接觸球軸承，如圖４－２－２６ａ所示。這種安裝支承方式隻適合於短絲杠。它承載能力小，軸向剛度低，一般用於數控機床的調整環節或小規格升降台銑床的垂直坐標中。
２）－端裝組合式角接觸球軸承，另一端為深溝球軸承，如圖４－２６ｂ所示。當絲杠較長時，一端固定，另一端裝深溝球軸承，一般用於要求中等速度的回轉軸中。
３）兩端裝深溝球軸承，如圖４－２－２６ｃ所示。這種方式承受剛度小，一般用於中等速度回轉及軸向載荷較小的軸中。
４）兩端裝角接觸球軸承，如圖４－２－２６ｄ所示。這種支承方式可承受較大的軸向載荷，適用於高速度、高精度回轉坐標軸中。這種支承方式最大的特點是滾珠絲杠被施加預拉伸，以此補償滾珠絲杠在高速回轉時因摩擦溫升而引起的熱變形。
（２）支承軸承的配合公差在現代高速度、高精度數控機床中，合理選擇滾珠絲杠兩端支承軸承的配合公差，不僅可以保證支承軸承孔與螺母座孔彼此間的同軸度要求，更為重要的是能提高滾珠絲杠支承部分的接觸剛度和使用壽命。固定軸承以及支持軸承配合公差４－２－３。
３．滾珠絲杠副的裝配工藝
以裝配加工中心的滾珠絲杠副為例：
１）首先將工作台倒轉放置，絲杠安裝螺母孔中套入長４００ｍｍ的精密試棒，測量其軸心線對工作台滑動導軌麵在垂直方向的平行度誤差，公差為０．００５ｍｍ／１０００ｍｍ，如圖４－２－２７所示。
２）以同樣的方法測量絲杠軸心線對工作台滑動導軌麵在水平方向的平行度誤差，公差為０．００５ｍｍ／７１０００ｍｍ，如圖４－２－２８所示。
３）測量工作台滑動麵與螺母座孔中心的高度尺寸，並記錄。
４）將軸承座裝於底座的兩端，並各自套入精密試棒，測量其軸心線對底座導軌麵在垂直方向的平行度誤差，公差為０．００５ｍｍ／１０００ｍｍ，如圖４－２９所示。
５）用同樣方法測量軸承座孔軸心線對底座導軌麵在水平方向的平行度誤差，公差為０．００５ｍｍ／１０００ｍｍ，如圖４－２－３０所示。
６）測量底座導軌麵與軸承座孔中心線的高度尺寸，修整配合螺母座孔檔的高度尺寸。
７）完成上述工作後，將工作台和底座導軌麵擦拭幹淨，將工作台安放在底座正確位置上，裝上鑲條，以試棒為基準，測量螺母座軸心線與軸承座孔軸心線的同軸度。如果達到裝配要求，則可緊固螺釘並配鑽、鉸定位銷孔，如有偏差則需修整直到滿足要求為止。
８）以上工序完成後，即將軸承座孔、螺母座孔擦拭幹淨，再將滾珠絲杠副仔細裝入螺母座，緊固螺釘。
９）將選定適當配合公差的軸承安裝上。軸承安裝應該采用專用套管，以免損壞軸承。然後再上緊鎖緊螺母，安裝法蘭盤。裝配工作就此結束。
三、過盈聯接的裝配工藝
過盈聯接是以包容件（孔）和被包容件（軸）配合後的過盈值來達到緊固聯接的目的。裝配後，由於材料的彈性變形，在包容件和被包容件配合麵間產生壓力。工作時，依靠此壓力產生摩擦力傳遞轉矩、軸向力或兩者均有的複雜載荷。這種聯接的結構簡單，對中性好，承載能力強，能承受交變載荷和衝擊力，還可避免零件由於加工鍵槽等原因而削弱其強度。但過盈聯接的配合麵加工精度要求較高。
１．過盈聯接裝配要點
１）過盈聯接裝配的配合表麵，應具有足夠低的表麵粗糙度值，尤其要注意配合麵的清潔處理。零件經加熱或冷卻後，配合麵要擦拭幹淨。
２）在壓合前，配合麵必須用機油潤滑，以免裝配時擦傷表麵。
３）對於細長的薄壁件，要特別注意其過盈量和形狀偏差，裝配時最好垂直壓入，以防變形傾斜。
２．紅套裝配
紅套裝配就是過盈配合裝配，又稱熱配合。它是利用金屬材料熱脹冷縮的物理特征，在孔與軸有一定過盈量的情況下，把孔加熱脹大，然後將軸套入脹大的孔中。待自然冷卻後，軸與孔就形成了能傳遞軸向力、轉矩或兩者同時作用的結合體。
紅套裝配的優點是結構簡單，比迫擊配合和擠壓配合能承受更大的軸向力和力矩，所以應用較為廣泛。對又重又大的零件或結構複雜的大型工件，為了解決缺乏大型加工設備的困難，也可采用紅套裝配的方法。例如萬匹柴油機的曲軸，就是將主軸頸和曲柄分別製造後，將它們紅套組合成一個整體的曲軸。紅套裝配必須掌握兩個因素：一是紅套的加熱方法和溫度；二是配合的過盈量。
（１）紅套裝配的加熱方法工件紅套時可根據其尺寸及過盈量，采用不同的加熱方法。
１）一般中小型零件選用ＨＧ３８、５２、６２等過熱氣缸油（它們的閃點分別是２９０℃、３０0℃、３１５℃）。將過熱氣缸油倒入放好零件且與零件大小相適應的容器內，加熱到所需的溫度，並保溫一段時間，即可取出零件與軸套合。這種加熱方法能使零件得到整體加熱，其受熱均勻，產生的內應力小，可以不變形或少變形，表麵不會產生氧化皮，故應用較廣。
２）大型零件紅套時，往往受加熱油池的容積限製，零件又必須豎放。如果用過熱氣缸油加熱的方法不適應時，可采用“炭風加熱爐”立式紅套法。這種方法目前已被廣泛應用，但它有一定的缺點，如操作不當易使零件受熱不勻，加熱後孔徑不圓，影響紅套質量。故應控製好恰當的溫度，力求加熱均勻；對厚度不均勻的零件更應注意（溫度的控製）。條件允許時，可采用煤氣加熱、中頻電加熱和感應加熱等方法。
（２）紅套配合的過盈量紅套配合是依靠軸、孔之間的摩擦力來傳遞轉矩的，摩擦力的大小與配合過盈量有關。過盈量太小，傳遞轉矩時孔與軸會鬆動；過盈量越大則摩擦力越大。但當過盈量過大時，孔附近會產生過大的配合應力，增加了配合的塑性變形。若加熱溫度過高，更容易產生塑性變形，實際過盈量增加並不多。因此，紅套裝配的過盈量是十分重要的因素。
紅套過盈量的經驗公式
δ＝２５／ｄ×０．０４式中δ——軸與孔間的過盈量（ｍｍ）；
ｄ——軸或孔的基本直徑（ｍｍ）。
即直徑２５ｍｍ需要０．０４ｍｍ的過盈量。
（３）過盈配合的實例鼓風機轉子的紅套裝配工藝。
風機轉子組件是由人字齒輪軸與葉輪裝配而成，如圖４－２－３１所示。這種風機是單側單級離心鼓風機，轉子軸是懸臂的，葉輪為後彎式透平葉輪，由２０片Ｕ形葉片與前、後盤鉚接而成。轉子軸由電動機驅動，工作轉速為４３５０ｒ／ｍｉｎ。葉輪外徑為Ф９９２ｍｍ，轉子軸基本直徑為Ф１２０ｍｍ，轉子軸與葉輪材料均為３０ＣｒＭｎＳｉＡ合金鋼。葉輪與轉子軸的配合過盈量為＋０．１１～＋０．１５ｍｍ。
其裝配工藝過程如下：
１）紅套工件（葉輪）的加熱，根據葉輪的最大直徑Φ９９２ｍｍ，可按圖４－３２所示的加熱方法。用過熱氣缸油加熱。過熱氣缸油選用ＨＧ３８、５２、６２中任何一種均可。將過熱氣缸油倒入油池內，接通螺旋加熱器的電源，使其加熱。油溫由電子繼電器和溫度導電表控製。
先計算出葉輪孔膨脹所需的溫度，計算式如下：
δｍａｘ＋δ０
Ｔ熱＝ａｌｄ＋ｔ０
＝０．１５＋０．０１５＋３０℃
１１×１０－６×１２０
＝１４５℃式中Ｔ熱——紅套所需的溫度（℃）；
δｍａｘ——最大配合過盈量（ｍｍ）；
δ０——紅套時表麵摩擦所需的最小間隙，一般取工件基本直
徑的ＩＴ６或ＩＴ７兩種公差等級中的最小間隙（ｍｍ）；
α１——零件的線脹係數（℃－１）；
ｄ——紅套零件基本直徑（ｍｍ）；
ｔ０——紅套時的環境溫度（℃）。
根據上式計算出油的加熱溫度為１４５℃，此溫度值能使孔膨脹至軸的最大配合過盈量。在紅套裝配時，實際油溫應高於計算油溫，因為加熱零件從油池中取出到吊往工作平台的過程中，零件的溫度有所降低而冷縮；在與軸頸套合時，因軸、孔兩者溫差大，冷縮將會更快些。所以實際油溫需達２００℃左右為好。
２）紅套前的準備工作
①做好葉輪和轉子的清潔整理工作。
②檢查孔徑與軸頸的過盈尺寸。特別要注意軸頸的過渡圓角Ｒ與孔口倒角Ｃ３是否合適，如圖４－２－３３所示。檢查鍵與鍵槽尺寸的配合情況及對稱度。
③準備好吊裝用的輔助卡具並進行試吊。
④準備墊放葉輪的平台，並用水平儀校正水平度。
３）套合：按圖４－３２所示的葉輪加熱方法，當油溫熱到約１５０℃時，吊進葉輪。待升溫到２００℃後，保溫０．５～１ｈ，然後吊出葉輪。用圖４－２－３４所示的量規測量孔徑，如已膨脹至量規的數值，即可將葉輪吊至校正好的平台上，隨後吊裝轉子軸，使鍵槽對準葉輪孔進行套合。圖中量規的尺寸Ａ＝軸頸十裝配間隙＝１２０．１５ｍｍ＋０．２５ｍｍ－１２０．４０ｍｍ。
４）工作要求：①紅套裝配後的聯接件應有足夠的強度，其各表麵間均應保持良好的位置精度和尺寸精度。
②在紅套裝配的整個操作過程中，對零件的尺寸、形狀、毛刺、過渡圓角半徑、倒棱等應嚴格注意。套合後若有角度、方向要求的，則需事前作好角度定位夾具。加熱與冷卻時，既要合理控製溫度和時間，又要密切注意安全。
３．冷縮裝配
過盈聯接的另一種裝配方法是采用冷縮。冷縮裝配是將被包容件進行低溫冷卻使之縮小，然後裝入包容件中，待其升至常溫產生膨脹。
（１）冷縮裝配的特點操作簡便，生產率高，與熱脹法相比收縮變形小，且產生的內應力較小，表麵不易產生雜質和化合物。因此，冷縮裝配適用於精密軸承的裝配；中小型薄壁襯套的裝配；金屬與非金屬物件之間的緊密配合等。冷縮裝配較多用於過渡配合和輕型過盈配合。
（２）冷縮裝配時製冷劑的選用工件進行冷縮裝配時，可以根據工件材料和過盈量的大小選用相應的製冷劑。
１）對過渡配合或小過盈量配合的中小型聯接件，如薄壁襯套、尼龍、塑料、橡膠製品等，均可采用幹冰製冷劑，它的製冷溫度可達－７８℃。其方法是將幹冰置於一密閉的保溫箱內，再將工件放入幹冰箱，待保溫一段時間後，取出工件即可進行裝配。
２）對於過盈量較大的聯接件和厚壁襯套、發動機主、副連杆襯套等，可用氮製冷劑（液氮）。它的製冷溫度可達－１９５℃。其方法是將工件放入液氮箱中，保溫一定時間（時間的多少要以過盈量的大小及液氮箱的溫度而定），取出工件即可進行裝配（切忌加熱催化）。
（３）冷縮裝配的過盈量確定通常，冷縮裝配，不用於傳遞大轉矩和大軸向力的構件，較多用於過渡配合和小過盈量的配合。在冷縮裝配時，要正確選用其過盈量。實際上，冷縮裝配時的過盈量，也可采用紅套裝配的過盈量，因為兩者都是利用材料熱脹冷縮的這一物理特性，材料的線脹係數是一致的。因此，冷縮裝配的過盈量可采用紅套過盈量的經驗公式計算。
（４）冷縮裝配實例連杆球麵墊的冷縮裝配工藝。連杆球麵墊是由墊座（４５鋼）與襯墊（尼龍）裝配而成，如圖４－２－３５所示。連杆球麵墊經冷縮裝配後，可進行切削加工。４５鋼墊座的內孔尺寸為Φ１２０Ｈ８，尼龍襯墊的外徑尺寸為Φ１２０ｘ９，墊座與襯墊的配合過盈量為＋０．２９７～＋０．１５６ｍｍ。１）冷縮前的準備工作①做好墊座和襯墊的清潔工作。②檢查襯墊外徑與墊座孔的過盈尺寸及兩工件的厚度尺寸。③準備好防凍手套和夾鉗尼龍襯墊的工具，並將墊座孔向上平放在工作台上。
２）冷縮與套合根據墊座和襯墊的最大過盈量（＋０．２９７），計算出尼龍襯墊所需的冷凍溫度，如下式
Ｔ冷＝－（α１ｄ／δｍａｘ＋δ０＋ｔ０）
０．２９７ｍｍ＋０．０１５
＝－（１００×１０－６×１２０ｍｍ／℃＋３０℃）
＝－（２６℃＋３０℃）＝－５６℃式中Ｔ冷——過盈配合件所需的冷縮溫度（℃）；
δｍａｘ——過盈配合件的最大過盈量（ｍｍ）；
δ０——冷縮時配合件所需的最小間隙；一般取工件基本直徑
的ＩＴ６或ＩＴ７兩種公差等級中的最小間隙（ｍｍ）；
α１——工件冷縮及升溫時的線脹係數（℃－１）；
ｄ——工件基本直徑（ｍｍ）；
ｔ０——冷縮時環境溫度。
根據上式計算出冷縮溫度為－５６℃，此溫度值能使襯墊冷縮到最大的配合過盈量。但實際冷縮時，冷凍箱的溫度應低於計算溫度，一般取（１．２～１．５）Ｔ冷為宜，即－７０℃左右。因冷縮工件從冷凍箱取出後經清洗，再與墊座配合需用一定的時間，所以工件套合時速度要快，以減少環境溫度的影響；還要用深度千分尺或量規檢查其底麵接觸情況。根據上述工件套合所需的冷縮溫度，可以選用幹冰製冷劑，但是要用密封性較好的保溫箱。對於非金屬材料工件，如尼龍、塑料、有機玻璃等，由於其導熱性差，故其保溫時間宜長些，一般保溫時間為３～４ｈ。對於金屬工件，如鋼、鐵、銅、鋁等，由於其導熱性較好，保溫時間相應可短些，一般為１ｈ左右。
尼龍襯墊在幹冰保溫箱內保溫３～４ｈ後，即可取出，並迅速用卡規或千分尺測量其外徑，若符合縮小要求，即可套入墊座孔內，待其在常溫下膨脹裝配完成。切忌加溫，防止襯墊膨脹不均勻，影響結合質量。
３）冷縮裝配的幾點要求
①裝配前根據配合過盈量和冷縮工件材料的線脹係數計算出零件冷縮所需的溫度（Ｔ冷），並取（１．２～１．５）Ｔ冷，然後確定相應製冷劑。
②冷縮裝配的兩結合體，其表麵間均應保持良好的位置精度和尺寸精度。
③在冷縮裝配的整個操作過程中，應嚴格檢查工件的尺寸、形狀、毛刺、過渡角半徑、倒棱等。套合後如有角度、方向等要求的工件，需在套合前準備好角度定位工具。
④冷縮套合中，既要合理控製溫度和保溫時間，又要密切注意操作安全；幹冰和液氮都是強製冷劑，極易灼傷皮膚，必須戴好防護器具。
四、數控車床主軸組件的裝配調整
金屬切削機床屬於精度較高的機械設備，尤其是螺紋磨床、坐標鏜床、齒輪加工機床，以及在企業中廣泛使用的數控機床都是十分精密的機械設備。