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如今机床制造厂商的主轴都采用模块化设计，因为当需要进行主轴修复时，由于考虑到生产和环保等问题，这项工作需要快速而简便的完成。
修理或更换机床主轴时通常情况下会出现两个问题：一是刀具会影响工件或夹具，甚至经常会破坏主轴锥度或损坏其内部轴承；二是一些污染物附着在机床内部空间、冷却液或润滑供应系统里，它们会伺机进入主轴，甚至是轴承。
William Gibler先生是丰田公司的高级主轴技师，他维修的被破坏的主轴中有60%是由于加工所碰撞引起的，而其余的问题主要是因为污染。污染通常来源于设备缺乏必要的日常保养，或是工厂没有正规的保养维修计划，其结果将导致工厂的减产或停产，而设备的维修也将是一个漫长而昂贵的过程。
Gibler先生解释说：“丰田公司设计的模块化主轴在进行主轴修复时比其他公司进行同样的操作更快、更简单。”每一个丰田设计的主轴都是集成在一个主轴壳体里，通过螺栓调节机床的主轴箱。控制柜可以让机床利用其工作台和主轴箱的集成取代以往笨重的主轴壳体，配备有轴承的主轴盒仍然封闭在新型的主轴壳体内。这样，维修技师不仅可以方便的拆卸和维修位于主轴壳体里的各个零件，而且可以利用试验台遥控新的主轴，如同它是直接安装在机床上一样。
通过测试平台的调试，这个主轴壳体可以被很轻松地复位。这有别于其他设计方式，因为多数设计方式都是将主轴盒从机床内取出，而定子仍然保留在主轴箱内，在主轴盒修复之后，整个主轴的调整必须在机床上完成。
同样，丰田主轴也有一个模块式拉杆装置能够从机床的前端取出。这样取出拉杆时就比那些必须从机床后面的有限空间中取出零件的设计要简单得多。
Gibler先生认为，丰田主轴最巧妙的设计元素就是可拆卸式的锥体（图）。当然，如果发生碰撞，这个锥体也很容易被损坏。“但是，如果仅仅是这一个主轴零件被损坏，那么安装一个新的锥体后丰田机床就可以在30min之内重新启动。”Gibler先生说道。 （图片）
主轴的模块化设计特点包含了可拆卸式锥体，它可以使维修更方便，使用户能够在设备上自由转换刀柄类型而无须取代整个主轴 “关键的因素是确定是否只有这个锥体零件出现了问题。”Gibler先生说，“这样，工人们就可以马上解决这个问题，他们会第一时间取出这个锥体，然后对主轴管进行相应的测试。一旦测试结果表明轴承的功能一切正常，且主轴也是在中心线上正常运行的，那么用户就可以重新安装一个锥体并保证它也在中心线上即可。”
“各组件装配的精度公差可以保证车间的工人自行更换锥体。”Gibler先生说。这个锥体有两个直径尺寸，加工公差在±10μm范围内，可以引导锥体装配进主轴管（这个轴管也具有同样的尺寸公差）。用户将锥体插入后，紧贴螺栓，然后对锥体内进行指标测试。在这个工艺过程中进行一些调整无非是按照特定程序依次紧固螺母，因此对于任何一个操作工人而言，都是件非常简单的事情。
使用这种可拆卸式锥体的另一个优势是可以让加工车间根据不同需求更换刀柄接口。例如，车间可以根据加工需要将CAT40或CAT50锥度的刀柄更换为HSK 63a或HSK 100a型号的刀柄。为了做到这些，用户还必须更换相匹配的拉杆装置、自动换刀刀库和自动换刀摇臂。“即便这样也没有必要改变整个主轴。”Gibler先生说，“车间通常会将Big Kaiser更换成Big Plus的双端面接口，这样，在需要很高的刚性时，一个锥体就可以同时容纳Big Plus的刀柄和我们需要的CAT 40或CAT 50刀柄了。”
4/6/2010
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