軸 類 零 件 的 加 工套 筒 類 零 件 的 加 工箱 體 類 零 件 的 加 工齒 輪 類 零 件 的 加 工 軸 類 零 件 的 加 工 4.1.1 軸 類 零 件 加 工 概 述n 軸 類 零 件 的 功 用 與 結(jié) 構(gòu) 特 點(diǎn) u 功 用 支 承 傳 動(dòng) 件 、 傳 遞 扭 矩 或 運(yùn) 動(dòng) 、 承 受 載 荷 ， 一定 的 回 轉(zhuǎn) 精 度u 結(jié) 構(gòu) 回 轉(zhuǎn) 體 零 件 ， 長 度 大 于 直 徑 組 成 ： 圓 柱 面 、 圓 錐 面 、 端 面 、 溝 槽 、 圓 弧 、 螺 紋 、 鍵槽 、 花 鍵 、 其 他 表 面 （ 如 橫 向 孔 等 ) 分 類 ： 光 軸 、 階 梯 軸 、 空 心 軸 、 異 形 軸 （ 曲 軸 、 凸 輪 軸 、偏 心 軸 和 花 鍵 軸 等 ） 圖 4-1所 示 。 剛 性 軸 （ L/d 12） 撓 性 軸 （ L/d 12） 圖 4-1軸 的 種 類 4.1.1 軸 類 零 件 加 工 概 述 n 軸 類 零 件 的 主 要 技 術(shù) 要 求 軸 類 零 件 的 重 要 表 面 是 軸 頸 和 軸 肩 ， 包 括 配 合 軸 頸 (裝配 傳 動(dòng) 件 )和 支 承 軸 頸 (裝 配 軸 承 )。 根 據(jù) 零 件 的 使 用 性 能 要求 ， 其 主 要 技 術(shù) 要 求 有 ：u 尺 寸 精 度 和 幾 何 形 狀 精 度 直 徑 精 度 通 常 為 IT6 IT9,有 時(shí) 可 達(dá) IT5。 幾 何 形 狀 精 度 (圓 度 、 圓 柱 度 )應(yīng) 限 制 在 直 徑 公 差 范 圍 之內(nèi) 。 要 求 較 高 時(shí) ,則 應(yīng) 在 零 件 圖 上 專 門 標(biāo) 注 形 狀 公 差 ， 取 公差 的 1/2， 1/4 。 4.1.1 軸 類 零 件 加 工 概 述 u 位 置 精 度 普 通 精 度 的 軸 ,配 合 軸 頸 相 對(duì) 支 承 軸 頸 的 徑 向 圓 跳 動(dòng) 一 般 為 0.01 0.03mm, 高 精 度 的 軸 為 0.001 0.005mm。 端 面 圓 跳 動(dòng) 為 0.005 0.01mm。u 表 面 粗 糙 度 一 般 說 來 ,軸 類 零 件 的 各 加 工 表 面 均 有 表 面 粗 糙 度 的 要 求 。 支 承 軸 頸 的 表 面 粗 糙 度 要 求 為 Ra0.16 0.8 m。 配 合 軸 頸 的 表 面 粗 糙 度 Ra為 0.63 3.2 m。u 其 他 技 術(shù) 要 求 熱 處 理 （ 表 面 淬 火 、 滲 碳 淬 火 等 ） ， 動(dòng) 平 衡 ， 探 傷 ， 過 渡圓 角 等 。 4.1.1 軸 類 零 件 加 工 概 述 n 軸 類 零 件 的 材 料 、 毛 坯 及 熱 處 理 u 軸 類 零 件 的 材 料 不 重 要 的 軸 ： 普 通 碳 素 鋼 Q 235 、 Q 255 、 Q 275 等 ， 不 經(jīng) 熱 處 理 ； 一 般 軸 類 零 件 ： 35、 40、 45、 50鋼 等 ， 正 火 、 調(diào) 質(zhì) 、 淬 火 中 等 精 度 而 轉(zhuǎn) 速 較 高 的 軸 ： 40Cr等 合 金 結(jié) 構(gòu) 鋼 ， 調(diào) 質(zhì) 和 表 面 淬 火 精 度 較 高 的 軸 ： 可 選 用 軸 承 鋼 GCr15和 彈 簧 鋼 65Mn等 ， 也 可 選 用 球 墨 鑄鐵 ， 調(diào) 質(zhì) 和 表 面 淬 火 對(duì) 于 高 轉(zhuǎn) 速 、 重 載 荷 條 件 下 工 作 的 軸 ,選 用 20CrMnTi、 20Mn2B、 20Cr等 低 碳 合 金 鋼 或 38CrMoAl氮 化 鋼 ， 滲 碳 淬 火 或 氮 化 。 結(jié) 構(gòu) 復(fù) 雜 （ 曲 軸 ） H T400、 Q T600、 Q T450、 Q T400 4.1.1 軸 類 零 件 加 工 概 述 u 軸 類 零 件 的 毛 坯 軸 類 零 件 最 常 用 的 毛 坯 是 圓 棒 料 和 鍛 件 光 軸 、 直 徑 相 差 不 大 的 階 梯 軸 ， 采 用 圓 鋼 作 為 毛 坯 ； 直 徑 相 差 較 大 的 階 梯 軸 比 較 重 要 的 軸 ， 應(yīng) 采 用 鍛 件 ; 只 有 某 些 大 型 、 結(jié) 構(gòu) 復(fù) 雜 的 異 形 軸 ， 可 采 用 球 墨 鑄 鐵 鑄件 ； 毛 坯 經(jīng) 過 加 熱 鍛 造 后 ,可 使 金 屬 內(nèi) 部 纖 維 組 織 沿 表 面 均 勻分 布 ,從 而 獲 得 較 高 的 抗 拉 、 抗 彎 及 抗 扭 強(qiáng) 度 ,故 一 般 比 較重 要 的 軸 ,多 采 用 鍛 件 。 自 由 鍛 造 多 用 于 中 小 批 生 產(chǎn) ,模 鍛 適 用 于 大 批 大 量 生 產(chǎn) 。 4.1.1 軸 類 零 件 加 工 概 述 u 軸 類 零 件 的 熱 處 理 鍛 造 毛 坯 在 加 工 前 ,均 需 安 排 正 火 或 退 火 處 理 (含 碳 量 大于 (C)=0.5 的 碳 鋼 和 合 金 鋼 ),以 使 鋼 材 內(nèi) 部 晶 粒 細(xì) 化 ,消 除 鍛 造 應(yīng) 力 ,降 低 材 料 硬 度 ,改 善 切 削 加 工 性 能 。 為 了 獲 得 較 好 的 綜 合 力 學(xué) 性 能 ， 常 要 求 調(diào) 質(zhì) 處 理 ， 一 般分 兩 種 情 況 ： (1)毛 坯 余 量 大 時(shí) ， 調(diào) 質(zhì) 安 排 在 粗 車 之 后 、 半 精 車 之 前 ,以 便 消 除 粗 車 時(shí) 產(chǎn) 生 的 殘 余 應(yīng) 力 。 (2)毛 坯 余 量 小 時(shí) ， 調(diào) 質(zhì) 可 安 排 在 粗 車 之 前 進(jìn) 行 。 4.1.1 軸 類 零 件 加 工 概 述 表 面 淬 火 一 般 安 排 在 精 加 工 之 前 ， 這 樣 可 糾 正 因 淬 火 引起 的 局 部 變 形 。 對(duì) 精 度 要 求 高 的 軸 ， 在 局 部 淬 火 后 或 粗 磨之 后 ,還 需 進(jìn) 行 低 溫 時(shí) 效 處 理 (在 160 油 中 進(jìn) 行 長 時(shí) 間 的 低溫 時(shí) 效 )， 以 保 證 尺 寸 的 穩(wěn) 定 。 對(duì) 于 氮 化 鋼 (如 38GrMoAl)， 需 在 滲 氮 之 前 進(jìn) 行 調(diào) 質(zhì) 和 低溫 時(shí) 效 處 理 。 對(duì) 調(diào) 質(zhì) 的 質(zhì) 量 要 求 也 很 嚴(yán) 格 ， 不 僅 要 求 調(diào) 質(zhì)后 索 氏 體 組 織 要 均 勻 細(xì) 化 ， 而 且 要 求 離 表 面 0.8 0.10mm層內(nèi) 鐵 素 體 含 量 不 超 過 (C) 5 ， 否 則 會(huì) 造 成 氮 化 脆 性 而 影響 其 質(zhì) 量 。 4.1.1 軸 類 零 件 加 工 概 述 4.1.2 傳 動(dòng) 軸 加 工 工 藝 及 其 分 析 如 圖 為 減 速 箱傳 動(dòng) 軸 工 作 圖樣 。 4.1.2 傳 動(dòng) 軸 加 工 工 藝 及 其 分 析 4.1.2 傳 動(dòng) 軸 加 工 工 藝 及 其 分 析 4.1.2 傳 動(dòng) 軸 加 工 工 藝 及 其 分 析 如 圖 為 減 速 箱 傳 動(dòng) 軸 工 作 圖樣 。 左 圖 的 技 術(shù) 要 求 ：公 差 都 是 以 軸 頸 M和 N的 公共 軸 線 為 基 準(zhǔn) 。外 圓 Q和 P徑 向 圓 跳 動(dòng) 公 差為 0.02，軸 肩 H、 G和 I端 面 圓 跳 動(dòng) 公差 為 0.02。 4.1.2 傳 動(dòng) 軸 加 工 工 藝 及 其 分 析 1 傳 動(dòng) 軸 工 藝 分 析1) 傳 動(dòng) 軸 的 主 要 表 面 及 其 技 術(shù) 要 求 軸 頸 M、 N、 P、 Q： IT6; Ra0.8 m ； P,Q對(duì) M,N軸 線 徑 向 圓 跳 動(dòng) 公 差 為 0.02mm。 軸 肩 G、 H、 I： Ra0.8 m ； 均 對(duì) M,N軸 線 端 面 圓 跳 動(dòng) 公 差 為 0.02mm。 螺 紋 M24 1-6g： 6級(jí) 精 度 。 鍵 槽 8和 12： IT9； 側(cè) 面 R a3.2 m ； 材 料 40Cr， 調(diào) 質(zhì) 220 240HBS。 4.1.2 傳 動(dòng) 軸 加 工 工 藝 及 其 分 析 2) 工 藝 方 案 分 析 傳 動(dòng) 軸 大 多 是 回 轉(zhuǎn) 表 面 ， 主 要 是 采 用 車 削 和 外 圓 磨 削 。 由 于 該 軸 主 要 表 面M,N,P,Q的 公 差 等 級(jí) 較 高 （ IT6） ， 表 面 粗 糙 度 值 較 小 （ Ra0.8m） ， 最 終 加工 應(yīng) 采 用 磨 削 。 其 加 工 方 案 ： 軸 頸 M、 N、 P、 Q和 軸 肩 G、 H、 I等 主 要 表 面 應(yīng) 先 車 后 磨 ， 主 要 工 藝 路 線 為 ： 粗 車 調(diào) 質(zhì) 半 精 車 磨 削 。 車 、 磨 均 以 兩 端 中 心 孔 為 定 位 精 基 準(zhǔn) 。 兩 端 中 心 孔 可 在 粗 車 之 前 加 工 出 。 兩 段 螺 紋 在 半 精 車 階 段 車 出 。 兩 個(gè) 鍵 槽 在 磨 削 之 前 銑 出 。 毛 坯 選 用 60熱 軋 圓 鋼 料 。 下 料 粗 車 調(diào) 質(zhì) 修 研 中 心 孔 銑 鍵 槽 修 研 中 心 孔 磨 削 檢 驗(yàn)3) 工 藝 過 程4.1.2 傳 動(dòng) 軸 加 工 工 藝 及 其 分 析 4.1.2 傳 動(dòng) 軸 加 工 工 藝 及 其 分 析 表 4-2 4.1.2 傳 動(dòng) 軸 加 工 工 藝 及 其 分 析 4.1.2 傳 動(dòng) 軸 加 工 工 藝 及 其 分 析 2、 劃 分 加 工 階 段 該 軸 加 工 劃 分 為 三 個(gè) 加 工 階 段 ， 即 粗 車 （ 粗 車 外 圓 、 鉆 中心 孔 ） ， 半 精 車 （ 半 精 車 各 處 外 圓 、 臺(tái) 肩 和 修 研 中 心 孔 等 ） ，粗 精 磨 各 處 外 圓 。 各 加 工 階 段 大 致 以 熱 處 理 為 界 。3、 選 擇 定 位 基 準(zhǔn) 軸 類 零 件 的 定 位 基 面 ， 最 常 用 的 是 兩 中 心 孔 。 因 為 軸 類 零件 各 外 圓 表 面 、 螺 紋 表 面 的 同 軸 度 及 端 面 對(duì) 軸 線 的 垂 直 度 是相 互 位 置 精 度 的 主 要 項(xiàng) 目 ， 而 這 些 表 面 的 設(shè) 計(jì) 基 準(zhǔn) 一 般 都 是軸 的 中 心 線 ， 采 用 兩 中 心 孔 定 位 就 能 符 合 基 準(zhǔn) 重 合 原 則 。 而且 由 于 多 數(shù) 工 序 都 采 用 中 心 孔 作 為 定 位 基 面 ， 能 最 大 限 度 地加 工 出 多 個(gè) 外 圓 和 端 面 ， 這 也 符 合 基 準(zhǔn) 統(tǒng) 一 原 則 。 4.1.2 傳 動(dòng) 軸 加 工 工 藝 及 其 分 析 4.1.2 傳 動(dòng) 軸 加 工 工 藝 及 其 分 析 u 但 下 列 情 況 不 能 用 兩 中 心 孔 作 為 定 位 基 面 ：（ 1） 粗 加 工 外 圓 時(shí) ， 為 提 高 工 件 剛 度 ， 則 采 用 軸 外 圓 表 面 為 定 位 基 面 ，或 以 外 圓 和 中 心 孔 同 作 定 位 基 面 ， 即 一 夾 一 頂 。（ 2） 當(dāng) 軸 為 通 孔 零 件 時(shí) ， 在 加 工 過 程 中 ， 作 為 定 位 基 面 的 中 心 孔 因 鉆 出通 孔 而 消 失 。 為 了 在 通 孔 加 工 后 還 能 用 中 心 孔 作 為 定 位 基 面 ， 工 藝 上 常 采用 三 種 方 法 。 當(dāng) 中 心 通 孔 直 徑 較 小 時(shí) ， 可 直 接 在 孔 口 倒 出寬 度 不 大 于 2mm的 60內(nèi) 錐 面 來 代 替 中 心 孔 ； 當(dāng) 軸 有 圓 柱 孔 時(shí) ， 可 采 用 圖 右 所 示 的 錐 堵 ，取 1 500錐 度 ； 當(dāng) 軸 孔 錐 度 較 小 時(shí) ， 取 錐 堵錐 度 與 工 件 兩 端 定 位 孔 錐 度 相 同 ； 當(dāng) 軸 通 孔 的 錐 度 較 大 時(shí) ， 可 采 用 帶 錐 堵 的心 軸 ， 簡 稱 錐 堵 心 軸 ， 如 右 圖 b所 示 。 使 用錐 堵 或 錐 堵 心 軸 時(shí) 應(yīng) 注 意 ， 一 般 中 途 不 得 更換 或 拆 卸 ， 直 到 精 加 工 完 各 處 加 工 面 ， 不 再使 用 中 心 孔 時(shí) 方 能 拆 卸 。 4.1.2 傳 動(dòng) 軸 加 工 工 藝 及 其 分 析 4、 熱 處 理 工 序 的 安 排該 軸 需 進(jìn) 行 調(diào) 質(zhì) 處 理 。 它 應(yīng) 放 在 粗 加 工 后 ， 半 精 加 工 前 進(jìn) 行 。 如 采 用 鍛 件 毛 坯 ， 必 須 首 先安 排 退 火 或 正 火 處 理 。 該 軸 毛 坯 為 熱 軋 鋼 ， 可 不 必 進(jìn) 行 正 火 處 理 。5、 加 工 順 序 安 排除 了 應(yīng) 遵 循 加 工 順 序 安 排 的 一 般 原 則 ， 如 先 粗 后 精 、 先 主 后 次 等 ， 還 應(yīng) 注 意 ：（ 1） 外 圓 表 面 加 工 順 序 應(yīng) 為 ， 先 加 工 大 直 徑 外 圓 ， 然 后 再 加 工 小 直 徑 外 圓 ， 以 免 一 開 始就 降 低 了 工 件 的 剛 度 。（ 2） 軸 上 的 花 鍵 、 鍵 槽 等 表 面 的 加 工 應(yīng) 在 外 圓 精 車 或 粗 磨 之 后 ， 精 磨 外 圓 之 前 。軸 上 矩 形 花 鍵 的 加 工 ， 通 常 采 用 銑 削 和 磨 削 加 工 ， 產(chǎn) 量 大 時(shí) 常 用 花 鍵 滾 刀 在 花 鍵 銑 床 上 加工 。 以 外 徑 定 心 的 花 鍵 軸 ， 通 常 只 磨 削 外 徑 鍵 側(cè) ， 而 內(nèi) 徑 銑 出 后 不 必 進(jìn) 行 磨 削 ， 但 如經(jīng) 過 淬 火 而 使 花 鍵 扭 曲 變 形 過 大 時(shí) ， 也 要 對(duì) 側(cè) 面 進(jìn) 行 磨 削 加 工 。 以 內(nèi) 徑 定 心 的 花 鍵 ，其 內(nèi) 徑 和 鍵 側(cè) 均 需 進(jìn) 行 磨 削 加 工 。（ 3） 軸 上 的 螺 紋 一 般 有 較 高 的 精 度 ， 如 安 排 在 局 部 淬 火 之 前 進(jìn) 行 加 工 ， 則 淬 火 后 產(chǎn) 生 的 變形 會(huì) 影 響 螺 紋 的 精 度 。 因 此 螺 紋 加 工 宜 安 排 在 工 件 局 部 淬 火 之 后 進(jìn) 行 。 該 軸 的 加 工 工 藝 過 程 見 表 4-2 4.1.2 傳 動(dòng) 軸 加 工 工 藝 及 其 分 析 1.主 軸 的 主 要 技 術(shù) 條 件 支 承 軸 頸 、 是 主 軸 部 件 的 裝 配 基 準(zhǔn) ,它 的 制 造 精 度直 接 影 響 主 軸 部 件 的 回 轉(zhuǎn) 精 度 ,故 對(duì) 它 提 出 的 要 求 很 高 。 主 軸 錐 孔 安 裝 頂 尖 和 工 具 錐 柄 ,其 中 心 線 必 須 與 支 承 軸頸 的 中 心 線 嚴(yán) 格 同 軸 ,否 則 會(huì) 使 工 件 產(chǎn) 生 圓 度 和 同 軸 度 誤 差 。 主 軸 前 端 圓 錐 面 、 端 面 是 安 裝 卡 盤 的 定 位 表 面 。 為 保 證卡 盤 的 定 心 精 度 ,主 軸 前 端 圓 錐 面 與 支 承 軸 頸 同 軸 ,端 面 與 主軸 的 回 轉(zhuǎn) 中 心 線 垂 直 。 主 軸 上 的 螺 紋 是 固 定 與 調(diào) 節(jié) 軸 承 間 隙 的 。 當(dāng) 螺 紋 中 徑 對(duì)支 承 軸 頸 歪 斜 時(shí) 會(huì) 引 起 鎖 緊 螺 母 的 端 面 跳 動(dòng) ,軸 承 位 置 發(fā) 生變 動(dòng) ,引 起 主 軸 徑 向 圓 跳 動(dòng) 。 因 此 對(duì) 螺 紋 的 要 求 高 。 4.1.3 機(jī) 床 主 軸 加 工 工 藝 及 其 分 析 圖 4-2CA6140型 車 床 主 軸 簡 圖 4.1.3 機(jī) 床 主 軸 加 工 工 藝 及 其 分 析 2.加 工 工 藝 過 程 通 過 對(duì) 主 軸 的 技 術(shù) 要 求 和 結(jié) 構(gòu) 特 點(diǎn) 進(jìn) 行 深 入 分 析 ,根 據(jù)生 產(chǎn) 批 量 、 設(shè) 備 條 件 、 工 人 技 術(shù) 水 平 等 因 素 ,就 可 以 擬 定 其機(jī) 械 加 工 工 藝 過 程 。 表 4-1為 CA6140型 車 床 主 軸 加 工 工 藝 過程 簡 表 。 4.1.3 機(jī) 床 主 軸 加 工 工 藝 及 其 分 析 表 4-1 CA6140型 車 床 主 軸 加 工 工 藝 過 程 簡 表序號(hào) 工 序 名 稱 工 序 內(nèi) 容 定 位 基 準(zhǔn) 加 工 設(shè) 備 1 備 料 2 鍛 造 精 鍛 立 式 精 鍛機(jī) 3 熱 處 理 正 火 4 鋸 頭 銑 削 切 除 毛 坯 兩 端 專 用 機(jī) 床 5 銑 端 面 、 鉆 頂 尖孔 外 圓 柱 面 專 用 機(jī) 床 6 粗 車 （ 荒 車 ） 粗 車 各 外 圓 面 中 心 孔 及外 圓 臥 工 車 床C620B 7 熱 處 理 調(diào) 質(zhì) 220 240HBS 8 車 大 端 名 部 臥 式 車 床 C620B 4.1.3 機(jī) 床 主 軸 加 工 工 藝 及 其 分 析 表 4-1 CA6140型 車 床 主 軸 加 工 工 藝 過 程 簡 表 9 仿 形 車 小 端 各 部 中 心 孔 、短 錐 外圓 仿 形 車 床 CE7120 10 鉆 深 孔 夾 小 端 、架 大 端 專 用 深 孔鉆 床 11 車 小 端 內(nèi) 錐 孔（ 配 1： 20 錐堵 ） ； 用 涂 色 法檢 查 1： 20錐 孔 ，接 觸 率 50 夾 大 端 、架 小 端 臥 式 車 床C620B 4.1.3 機(jī) 床 主 軸 加 工 工 藝 及 其 分 析 表 4-1 CA6140型 車 床 主 軸 加 工 工 藝 過 程 簡 表 12 車 大 端 錐 面 （ 配Morse No.6號(hào) 錐堵 ） ； 車 前 端 錐面 及 端 面 ； 用 涂色 法 檢 查 Morse No.6錐 孔 ， 接 觸率 30 夾 小 端 、架 大 端 臥 式 車 床C620B 13 鉆 大 端 端 面 各 孔 大 端 錐孔 Z55鉆 床 14 熱 處 理 高 頻 淬 火 前 后 支 撐 軸 頸 ， 前 錐 孔 、 590g 外 圓 、 短 錐 及 Morse No.6 錐 孔 ， 45 50HRC 高 頻 淬 火設(shè) 備 4.1.3 機(jī) 床 主 軸 加 工 工 藝 及 其 分 析 表 4-1 CA6140型 車 床 主 軸 加 工 工 藝 過 程 簡 表 15 精 車 各 外 圓 并 車槽 中 心孔 數(shù) 控 車 床 CSK6163 16 粗 磨 二 段 外 圓 堵 頭中 心孔 萬 能 外 圓磨 床 M1432A 4.1.3 機(jī) 床 主 軸 加 工 工 藝 及 其 分 析 表 4-1 CA6140型 車 床 主 軸 加 工 工 藝 過 程 簡 表17 粗 磨 Morse No.6錐 孔 （ 重 配Morse No.6 錐堵 ） 外 圓柱 面 內(nèi) 圓 磨 床 M2120 18 粗 精 銑 花 鍵 堵 頭中 心孔 花 鍵 銑 床YB6016 4.1.3 機(jī) 床 主 軸 加 工 工 藝 及 其 分 析 表4-1CA6140 型車床主軸加工工藝過程簡表 19 銑 鍵 槽 外 圓柱 面 銑 床 X52 20 車 大 端 內(nèi) 側(cè) 面 及 三 段 螺 紋 （ 配 螺母 ） 堵 頭中 心孔 臥 式 車 床 CA6140 21 粗 精 磨 各 外 圓 及 E、 F兩 端 面 堵 頭中 心孔 萬 能 外 圓 磨 床M1432A 4.1.3 機(jī) 床 主 軸 加 工 工 藝 及 其 分 析 表 4-1 CA6140型 車 床 主 軸 加 工 工 藝 過 程 簡 表 22 粗 精 磨 圓 錐 面 堵 頭中 心孔 專 用 組 合磨 床 23 精 磨 Morse No.6內(nèi) 錐 孔 ， Morse No.6 內(nèi) 錐 孔 用涂 色 檢 查 ， 接 觸 率 30 ，Morse No.6內(nèi) 錐孔 對(duì) 主 軸 端 面 的位 移 為 2mm 外 圓柱 面 主 軸 錐 孔 磨 床 24 檢 驗(yàn) 按 圖 樣 技 術(shù) 要 求 項(xiàng) 目 檢 驗(yàn) (終 檢 ) 4.1.3 機(jī) 床 主 軸 加 工 工 藝 及 其 分 析 3.加 工 工 藝 過 程 分 析 1)加 工 階 段 的 劃 分 由 于 主 軸 是 多 階 梯 帶 通 孔 的 零 件 ,切 除 大 量 金 屬 后 ,會(huì)引 起 殘 余 應(yīng) 力 重 新 分 布 而 變 形 ,故 安 排 工 序 時(shí) ,一 定 要 粗 精分 開 ,先 粗 后 精 。 (1)粗 加 工 階 段 :切 端 面 鉆 中 心 孔 、 粗 車 外 圓 等 。 毛 坯 處 理 :備 料 ,鍛 造 ,熱 處 理 (正 火 ),工 序 1 3。 粗 加 工 :工 序 4 6。 目 的 :切 除 大 部 分 余 量 ,接 近 最 終 尺 寸 ,只 留 少 量 余 量 ,及時(shí) 發(fā) 現(xiàn) 缺 陷 。 4.1.3 機(jī) 床 主 軸 加 工 工 藝 及 其 分 析 (2)半 精 加 工 階 段 :半 精 車 外 圓 ， 各 輔 助 表 面 (鍵 槽 、花 鍵 、 螺 紋 等 )的 加 工 與 表 面 淬 火 。 半 精 加 工 前 熱 處 理 :工 序 7。 半 精 加 工 :工 序 8 13。 目 的 :為 精 加 工 作 準(zhǔn) 備 ,次 要 表 面 達(dá) 到 圖 紙 要 求 。 (3)精 加 工 階 段 :主 要 表 面 (外 圓 表 面 與 錐 孔 )的 精 加 工 。 精 加 工 前 熱 處 理 :工 序 14。 精 加 工 前 各 種 加 工 :工 序 15 20。 精 加 工 :工 序 21 23。 目 的 :各 表 面 都 加 工 到 圖 紙 要 求 。 4.1.3 機(jī) 床 主 軸 加 工 工 藝 及 其 分 析 2)定 位 基 準(zhǔn) 的 選 擇 軸 類 零 件 的 定 位 基 準(zhǔn) ,最 常 用 的 是 兩 中 心 孔 。 因 為 軸 類零 件 各 外 圓 表 面 、 錐 孔 、 螺 紋 等 表 面 的 設(shè) 計(jì) 基 準(zhǔn) 都 是 軸 的 中心 線 ,采 用 兩 中 心 孔 定 位 ,既 符 合 基 準(zhǔn) 重 合 原 則 又 符 合 基 準(zhǔn) 統(tǒng)一 原 則 。 不 能 用 中 心 孔 或 粗 加 工 時(shí) ,采 用 軸 的 外 圓 表 面 或 外 圓 表面 與 中 心 孔 組 合 作 為 定 位 基 準(zhǔn) 。 磨 、 車 錐 孔 時(shí) 采 用 主 軸 的 裝配 基 準(zhǔn)前 后 支 承 軸 頸 定 位 ,符 合 基 準(zhǔn) 重 合 原 則 。 由 于 主 軸 是 帶 通 孔 的 零 件 ,作 為 定 位 基 準(zhǔn) 的 中 心 孔 ,因 鉆出 通 孔 而 消 失 。 為 了 在 通 孔 加 工 之 后 還 能 使 用 中 心 孔 作 為 定位 基 準(zhǔn) ,常 采 用 帶 有 中 心 孔 的 錐 堵 或 錐 套 心 軸 ,當(dāng) 主 軸 孔 的 錐度 較 小 時(shí) (如 車 床 主 軸 錐 孔 ,錐 度 為 MorseNo.6),可 使 用 錐 堵 ,如 圖 4-3 (a)所 示 ;當(dāng) 主 軸 孔 的 錐 度 較 大 (如 銑 床 主 軸 )或 為 圓柱 孔 時(shí) ,則 用 錐 套 心 軸 ,如 圖 4-3(b)所 示 。 4.1.3 機(jī) 床 主 軸 加 工 工 藝 及 其 分 析 圖 4-3錐 堵 與 錐 套 心 軸 4.1.3 機(jī) 床 主 軸 加 工 工 藝 及 其 分 析 采 用 錐 堵 應(yīng) 注 意 以 下 幾 點(diǎn) :錐 堵 應(yīng) 具 有 較 高 的 精 度 ,其中 心 孔 既 是 錐 堵 本 身 制 造 的 定 位 基 準(zhǔn) ,又 是 磨 削 主 軸 的 精 基準(zhǔn) ,因 而 必 須 保 證 錐 堵 的 錐 面 與 中 心 孔 有 較 高 的 同 軸 度 。 另外 ,在 使 用 錐 堵 時(shí) ,應(yīng) 盡 量 減 少 錐 堵 裝 夾 次 數(shù) 。 這 是 因 為 工件 錐 孔 與 錐 堵 的 錐 角 不 可 能 完 全 一 樣 ,重 新 裝 夾 勢 必 引 起 安裝 誤 差 ,故 中 、 小 批 生 產(chǎn) 時(shí) ,錐 堵 安 裝 后 一 般 不 中 途 更 換 。 綜 上 所 述 ,空 心 主 軸 零 件 定 位 基 準(zhǔn) 的 使 用 與 轉(zhuǎn) 換 ,大 致采 用 這 樣 的 方 式 :開 始 時(shí) 以 外 圓 作 粗 基 準(zhǔn) 銑 端 面 鉆 中 心 孔 ,為 粗 車 外 圓 準(zhǔn) 備 好 定 位 基 準(zhǔn) 。 粗 車 外 圓 又 為 深 孔 加 工 準(zhǔn) 備好 定 位 基 準(zhǔn) ,鉆 深 孔 時(shí) 采 用 一 夾 (夾 一 頭 外 圓 )一 托 (托 一 頭外 圓 )的 裝 夾 方 式 。 之 后 即 加 工 好 前 后 錐 孔 ,以 便 安 裝 錐 堵 ,為 半 精 加 工 和 精 加 工 外 圓 準(zhǔn) 備 好 定 位 基 準(zhǔn) 。 終 磨 錐 孔 之 前 ,必 須 磨 好 軸 頸 表 面 ,以 便 用 支 承 軸 頸 定 位 來 磨 錐 孔 ,從 而 保 證錐 孔 的 精 度 。 4.1.3 機(jī) 床 主 軸 加 工 工 藝 及 其 分 析 3)工 序 順 序 的 安 排 安 排 主 軸 加 工 工 序 的 順 序 時(shí) 應(yīng) 注 意 以 下 幾 點(diǎn) : (1)基 準(zhǔn) 先 行 。 在 安 排 機(jī) 械 加 工 工 藝 時(shí) ,總 是 先 加 工 好定 位 基 準(zhǔn) 面 ,即 基 準(zhǔn) 先 行 。 主 軸 加 工 也 總 是 首 先 安 排 銑 端面 鉆 中 心 孔 ,以 便 為 后 續(xù) 工 序 準(zhǔn) 備 好 定 位 基 準(zhǔn) 。 (2)深 孔 加 工 的 安 排 。 為 了 使 中 心 孔 能 夠 在 多 道 工 序中 使 用 ,希 望 深 孔 加 工 安 排 在 最 后 。 但 是 ,深 孔 加 工 屬 粗 加工 ,余 量 大 ,發(fā) 熱 多 ,變 形 也 大 ,會(huì) 使 得 加 工 精 度 難 以 保 持 ,故 不 能 放 到 最 后 。 一 般 深 孔 加 工 安 排 在 外 圓 粗 車 之 后 ,以便 有 一 個(gè) 較 為 精 確 的 軸 頸 作 定 位 基 準(zhǔn) 用 來 搭 中 心 架 ,這 樣 加工 出 的 孔 容 易 保 證 主 軸 壁 厚 均 勻 。 4.1.3 機(jī) 床 主 軸 加 工 工 藝 及 其 分 析 (3)先 外 后 內(nèi) 與 先 大 后 小 。 先 加 工 外 圓 ,再 以 外 圓 定 位 加工 內(nèi) 孔 。 如 上 述 主 軸 錐 孔 安 排 在 軸 頸 精 磨 之 后 再 進(jìn) 行 精 磨 ;加 工 階 梯 外 圓 時(shí) ,先 加 工 直 徑 較 大 的 ,后 加 工 直 徑 較 小 的 ,這樣 可 避 免 過 早 地 削 弱 工 件 的 剛 度 。 加 工 階 梯 深 孔 時(shí) ,先 加 工直 徑 較 大 的 ,后 加 工 直 徑 較 小 的 ,這 樣 便 于 使 用 剛 度 較 大 的 孔加 工 工 具 。 (4)次 要 表 面 加 工 的 安 排 。 主 軸 上 的 花 鍵 、 鍵 槽 、 螺 紋等 次 要 表 面 加 工 ,通 常 均 安 排 在 外 圓 精 車 或 粗 磨 之 后 、 精 磨外 圓 之 前 進(jìn) 行 。 如 果 精 車 前 就 銑 出 鍵 槽 ,精 車 時(shí) 因 斷 續(xù) 切 削而 易 產(chǎn) 生 振 動(dòng) ,既 影 響 加 工 質(zhì) 量 ,又 容 易 損 壞 刀 具 ,也 難 控 制鍵 槽 的 深 度 。 這 些 加 工 也 不 能 放 到 主 要 表 面 精 磨 之 后 ,否 則會(huì) 破 壞 主 要 表 面 已 獲 得 的 精 度 。 4.1.3 機(jī) 床 主 軸 加 工 工 藝 及 其 分 析 4)主 要 工 序 加 工 方 法 (1)外 圓 表 面 的 加 工 。 外 圓 表 面 粗 加 工 和 半 精 加 工 應(yīng)用 車 削 的 方 法 。 成 批 生 產(chǎn) 時(shí) 采 用 轉(zhuǎn) 塔 車 床 、 數(shù) 控 車 床 ;大批 量 生 產(chǎn) 時(shí) ,采 用 多 刀 半 自 動(dòng) 車 床 、 液 壓 仿 形 半 自 動(dòng) 車 床等 。 外 圓 表 面 的 精 加 工 應(yīng) 用 磨 削 方 法 ,放 在 熱 處 理 工 序 后進(jìn) 行 ,用 來 糾 正 在 熱 處 理 中 產(chǎn) 生 的 變 形 ,最 后 達(dá) 到 所 需 的 精度 和 表 面 粗 糙 度 。 當(dāng) 生 產(chǎn) 批 量 較 大 時(shí) ,常 采 用 組 合 磨 削 (如圖 4-4所 示 )、 成 形 砂 輪 磨 削 及 無 心 磨 削 等 高 效 磨 削 方 法 。 4.1.3 機(jī) 床 主 軸 加 工 工 藝 及 其 分 析 圖 4-4組 合 磨 削 (2)精 磨 錐 孔 。 主 軸 錐 孔 對(duì) 主 軸 支 承 軸 頸 的 徑 向 圓 跳 動(dòng) ,是 一 項(xiàng) 重 要 的 精 度 指 標(biāo) ,因 此 錐 孔 加 工 是 關(guān) 鍵 工 序 。 主 軸 錐孔 磨 削 通 常 均 采 用 專 用 夾 具 。 如 圖 4-5所 示 ,夾 具 由 底 座 、 支 架 及 浮 動(dòng) 夾 頭 三 部 分 組成 。 支 架 固 定 在 底 座 上 ,支 承 前 后 各 有 一 個(gè) V形 塊 ,其 上 鑲 有硬 質(zhì) 合 金 (提 高 耐 磨 性 ),工 件 放 在 V形 塊 上 ,工 件 中 心 與 磨 頭中 心 必 須 等 高 ,否 則 會(huì) 出 現(xiàn) 雙 曲 線 誤 差 ,影 響 其 接 觸 精 度 。后 端 的 浮 動(dòng) 夾 頭 錐 柄 裝 在 磨 床 主 軸 錐 孔 內(nèi) ,工 件 尾 部 插 入 彈性 套 內(nèi) ,用 彈 簧 將 夾 頭 外 殼 連 同 主 軸 向 左 拉 ,通 過 鋼 球 壓 向帶 有 硬 質(zhì) 合 金 的 錐 柄 端 面 ,限 制 工 件 軸 向 竄 動(dòng) 。 這 種 磨 削 方式 ,可 使 主 軸 錐 孔 磨 削 精 度 不 受 內(nèi) 圓 磨 床 頭 架 主 軸 回 轉(zhuǎn) 誤 差的 影 響 。 圖 4-5磨 主 軸 錐 孔 夾 具 (3)主 軸 中 心 通 孔 的 加 工 。 主 軸 的 中 心 通 孔 一 般 都 是 深孔 (長 度 與 直 徑 之 比 大 于 5)。 深 孔 比 一 般 孔 的 加 工 要 困 難 和復(fù) 雜 得 多 。 針 對(duì) 深 孔 加 工 的 不 利 條 件 ,要 解 決 好 刀 具 引 導(dǎo) 、順 利 排 屑 和 充 分 潤 滑 三 個(gè) 關(guān) 鍵 問 題 。 一 般 采 取 下 列 措 施 : 采 用 工 件 旋 轉(zhuǎn) 、 刀 具 送 進(jìn) 的 加 工 方 式 ,使 鉆 頭 有 自 定中 心 能 力 ,防 止 孔 中 心 線 偏 斜 ; 采 用 特 殊 結(jié) 構(gòu) 的 刀 具深 孔 鉆 ,以 增 加 其 導(dǎo) 向 的 穩(wěn)定 性 和 斷 屑 性 能 ; 在 工 件 上 預(yù) 先 加 工 出 一 段 精 確 的 導(dǎo) 向 孔 ,保 證 鉆 頭 從一 開 始 就 不 引 偏 ; 采 用 壓 力 輸 送 的 冷 卻 潤 滑 液 ,利 用 壓 力 將 冷 卻 潤 滑 液送 入 切 削 區(qū) 域 ,對(duì) 鉆 頭 起 冷 卻 潤 滑 作 用 ,并 帶 著 切 屑 排 出 。4.1.3 機(jī) 床 主 軸 加 工 工 藝 及 其 分 析 1.精 密 機(jī) 床 主 軸 零 件 的 加 工 工 藝 特 點(diǎn) 對(duì) 于 精 密 機(jī) 床 主 軸 ,不 僅 一 些 主 要 表 面 的 精 度 和 表 面 質(zhì)量 要 求 很 高 ,而 且 精 度 也 要 求 穩(wěn) 定 。 這 就 使 得 精 密 主 軸 在 材料 選 擇 、 工 藝 安 排 、 熱 處 理 等 方 面 具 有 一 些 特 點(diǎn) 。 下 面 以 高 精 度 磨 床 砂 輪 主 軸 的 加 工 為 例 來 討 論 精 密 主軸 加 工 的 工 藝 特 點(diǎn) 。 圖 4-6為 某 高 精 度 磨 床 砂 輪 主 軸 的 簡 圖 。 4.1.4 其 它 軸 類 零 件 的 加 工 工 藝 特 點(diǎn) 主 要 技 術(shù) 要 求 如 下 : (1)支 承 軸 頸 60-0.025-0.035mm表 面 的 圓 度 和 圓 柱 度 均為 0.001mm,兩 軸 頸 相 對(duì) 徑 向 圓 跳 動(dòng) 為 0.001mm; (2)安 裝 砂 輪 的 1 5錐 面 相 對(duì) 支 承 軸 頸 的 徑 向 圓 跳 動(dòng) 為0.001mm;錐 面 涂 色 檢 驗(yàn) 時(shí) ,應(yīng) 均 勻 著 色 ,接 觸 面 積 不 得 小 于80%; (3)前 軸 肩 的 端 面 圓 跳 動(dòng) 為 0.001mm; (4)兩 端 螺 紋 應(yīng) 直 接 磨 出 ; (5)材 料 為 38CrMoAlA,滲 氮 處 理 后 的 硬 度 為 HRC65。 4.1.4 其 它 軸 類 零 件 的 加 工 工 藝 特 點(diǎn) 圖 4-6高 精 度 磨 床 砂 輪 主 軸 簡 圖 4.1.4 其 它 軸 類 零 件 的 加 工 工 藝 特 點(diǎn) 為 滿 足 以 上 技 術(shù) 要 求 ,采 取 以 下 加 工 工 藝 路 線 : (1)鍛 造 毛 坯 ; (2)毛 坯 退 火 處 理 ; (3)粗 車 外 圓 (外 圓 徑 向 圓 跳 動(dòng) 應(yīng) 小 于 0.2mm); (4)調(diào) 質(zhì) (外 圓 徑 向 圓 跳 動(dòng) 應(yīng) 小 于 1mm); (5)割 試 樣 (在 M36 3左 端 割 取 ),并 在 零 件 端 一 面 和 試樣 外 圓 作 相 同 編 號(hào) ; (6)在 試 樣 任 意 位 置 鉆 出 3mm的 孔 ; 4.1.4 其 它 軸 類 零 件 的 加 工 工 藝 特 點(diǎn) (7)平 磨 試 樣 兩 面 ,將 試 樣 送 淬 火 車 間 進(jìn) 行 金 相 檢 查 ,待檢 查 合 格 后 ,零 件 方 可 轉(zhuǎn) 下 道 工 序 加 工 ,試 樣 由 淬 火 車 間 保存 ,備 滲 氮 檢 查 ; (8)精 車 外 圓 (外 圓 徑 向 圓 跳 動(dòng) 小 于 0.1mm),留 磨 削 加 工余 量 0.7 0.8mm; (9)銑 鍵 槽 至 尺 寸 深 度 ; (10)除 應(yīng) 力 處 理 ; (11)研 磨 頂 尖 孔 ,表 面 粗 糙 度 為 R a0.63 m以 下 ,用 標(biāo) 準(zhǔn)頂 尖 著 色 檢 查 ,接 觸 面 積 為 60 ; (12)粗 磨 外 圓 ,留 精 磨 加 工 余 量 0.060.08mm; 4.1.4 其 它 軸 類 零 件 的 加 工 工 藝 特 點(diǎn) (13)滲 氮 處 理 硬 度 :HRC65,深 度 0.3mm,滲 氮 后 進(jìn) 行 磁 力探 傷 。 各 外 圓 徑 向 圓 跳 動(dòng) 不 大 于 0.03mm。 鍵 槽 應(yīng) 加 保 護(hù) ,不使 滲 氮 ; (14)研 磨 頂 尖 孔 ,表 面 粗 糙 度 為 Ra0.32 m,接 觸 面 積 為65 ; (15)半 精 磨 外 圓 ,加 工 余 量 不 大 于 0.01mm; (16)磨 螺 紋 ; (17)精 研 頂 尖 孔 ,表 面 粗 糙 度 為 R a0.32 m,接 觸 面 積 為75 ; (18)精 磨 外 圓 (在 恒 溫 室 內(nèi) 進(jìn) 行 ),尺 寸 達(dá) 公 差 上 限 ; 4.1.4 其 它 軸 類 零 件 的 加 工 工 藝 特 點(diǎn) (19)研 頂 尖 孔 ,表 面 粗 糙 度 為 Ra0.32 m,接 觸 面 積 為 80 (用 磨 床 頂 尖 檢 查 ); (20)終 磨 外 圓 (磨 削 過 程 中 允 許 研 頂 尖 孔 ),在 恒 溫 室內(nèi) 進(jìn) 行 ,室 溫 20 1 ,充 分 冷 卻 ,表 面 粗 糙 度 和 精 度 達(dá) 到圖 樣 要 求 。 4.1.4 其 它 軸 類 零 件 的 加 工 工 藝 特 點(diǎn) 從 上 面 工 藝 路 線 可 以 看 出 精 密 主 軸 加 工 有 以 下 特 點(diǎn) : (1) 主 要 表 面 的 加 工 工 序 分 得 很 細(xì) 。 如 支 承 軸 頸 60-0.025-0.035mm表 面 經(jīng) 過 粗 車 、 精 車 、 粗 磨 、 精 磨 和 終 磨 多 道 加工 工 序 ,其 中 還 穿 插 一 些 熱 處 理 工 序 ,以 減 少 由 內(nèi) 應(yīng) 力 所 引 起的 變 形 。 (2) 頂 尖 孔 要 多 次 修 研 。 先 后 安 排 了 四 次 修 研 頂 尖 孔 工序 ,而 且 逐 步 使 頂 尖 孔 的 表 面 粗 糙 度 值 減 小 ,以 提 高 接 觸 精 度 ,最 后 一 次 以 終 磨 外 圓 的 磨 床 頂 尖 來 檢 驗(yàn) 頂 尖 孔 的 接 觸 精度 。 4.1.4 其 它 軸 類 零 件 的 加 工 工 藝 特 點(diǎn) (3) 合 理 安 排 熱 處 理 工 序 。 為 保 證 滲 氮 處 理 的 質(zhì) 量 和 主 軸精 度 的 穩(wěn) 定 ,滲 氮 處 理 前 需 安 排 調(diào) 質(zhì) 和 消 除 應(yīng) 力 兩 道 熱 處 理 工 序 。調(diào) 質(zhì) 處 理 對(duì) 滲 氮 主 軸 非 常 重 要 ,因 為 對(duì) 滲 氮 主 軸 ,不 僅 要 求 調(diào) 質(zhì)后 獲 得 均 勻 細(xì) 致 的 索 氏 體 組 織 ,而 且 要 求 離 表 面 0.8 0.10mm的表 面 層 內(nèi) 的 鐵 素 體 含 量 不 得 超 過 5 。 表 層 鐵 素 體 的 存 在 ,會(huì) 造成 滲 氮 脆 性 ,引 起 滲 氮 質(zhì) 量 下 降 。 故 滲 氮 主 軸 在 調(diào) 質(zhì) 后 ,必 須 每件 割 試 樣 進(jìn) 行 金 相 組 織 的 檢 查 ,不 合 格 者 不 得 轉(zhuǎn) 入 下 道 工 序 加 工 。 滲 氮 主 軸 由 于 滲 氮 層 很 薄 ,滲 氮 前 如 果 主 軸 內(nèi) 應(yīng) 力 消 除 不 好 ,滲氮 后 會(huì) 出 現(xiàn) 較 大 的 彎 曲 變 形 ,以 至 滲 氮 層 的 厚 度 不 夠 抵 消 磨 削 加工 時(shí) 糾 正 彎 曲 變 形 的 余 量 ,所 以 精 密 主 軸 滲 氮 處 理 前 ,都 要 安 排除 應(yīng) 力 工 序 。 對(duì) 于 非 滲 氮 精 密 主 軸 ,雖 然 表 面 淬 火 前 不 必 安 排 除應(yīng) 力 處 理 ,但 是 在 淬 火 及 粗 磨 后 ,為 了 穩(wěn) 定 淬 硬 鋼 中 的 殘 余 奧 氏體 組 織 。 使 工 件 尺 寸 穩(wěn) 定 和 消 除 加 工 應(yīng) 力 ,需 要 安 排 低 溫 人 工 時(shí) 效 。 時(shí) 效 的 次 數(shù) 視 零 件 的 精 度 和 結(jié) 構(gòu) 特 點(diǎn) 而 定 。 4.1.4 其 它 軸 類 零 件 的 加 工 工 藝 特 點(diǎn) (4)精 密 主 軸 上 的 螺 紋 在 螺 紋 磨 床 上 直 接 磨 出 。 為 了 避免 裝 卸 砂 輪 和 帶 輪 時(shí) 將 螺 紋 碰 傷 ,一 般 要 求 對(duì) 螺 紋 部 分 進(jìn) 行淬 火 處 理 。 但 若 對(duì) 已 車 好 的 螺 紋 進(jìn) 行 淬 火 ,則 會(huì) 因 應(yīng) 力 集 中而 產(chǎn) 生 裂 紋 ,故 精 密 主 軸 上 的 螺 紋 多 不 采 用 車 削 ,而 在 淬 火 、粗 磨 外 圓 后 用 螺 紋 磨 床 直 接 磨 出 。 4.1.4 其 它 軸 類 零 件 的 加 工 工 藝 特 點(diǎn) 2.細(xì) 長 軸 和 絲 杠 加 工 1)細(xì) 長 軸 加 工 長 度 與 直 徑 之 比 大 于 20(L/D20)的 軸 稱 為 細(xì) 長 軸 。 細(xì)長 軸 零 件 由 于 長 徑 比 大 ,剛 性 差 ,切 削 時(shí) 間 長 ,刀 具 磨 損 量 大 ,不 易 獲 得 良 好 的 加 工 精 度 和 表 面 質(zhì) 量 。 車 削 細(xì) 長 軸 對(duì) 刀 具 、 機(jī) 床 精 度 、 輔 助 工 具 的 精 度 、 切削 用 量 的 選 擇 ,以 及 工 藝 安 排 、 具 體 操 作 技 能 等 都 應(yīng) 有 較 高的 要 求 。 可 以 說 細(xì) 長 軸 加 工 是 一 項(xiàng) 工 藝 性 較 強(qiáng) 的 綜 合 技 術(shù) 。為 了 保 證 加 工 質(zhì) 量 ,通 常 在 車 削 細(xì) 長 軸 外 圓 時(shí) 采 取 以 下 措 施 ： 4.1.4 其 它 軸 類 零 件 的 加 工 工 藝 特 點(diǎn) (1)減 少 受 熱 變 形 對(duì) 加 工 的 影 響A、 改 進(jìn) 工 件 的 裝 夾 方 法 。 在 車 削 細(xì) 長 軸 時(shí) ,一 般 均 采 用 一頭 夾 和 一 頭 頂 的 裝 夾 方 法 。 同 時(shí) 在 卡 盤 的 卡 爪 下 面 墊 入 直徑 約 4mm為 的 鋼 絲 ,使 工 件 與 卡 爪 之 間 為 線 接 觸 ,避 免 工 件夾 緊 時(shí) 被 卡 爪 夾 壞 。 尾 座 頂 尖 采 用 彈 性 活 頂 尖 ,使 工 件 在受 熱 變 形 而 伸 長 時(shí) ,頂 尖 能 作 軸 向 伸 縮 ,以 補(bǔ) 償 工 件 的 變 形 ,減 小 工 件 的 彎 曲 ,如 圖 4-7所 示 。 B、 加 切 削 液 。 切 削 中 ， 充 分 澆 注 切 削 液 ， 降 低 工 件 溫 度 。C、 保 持 車 刀 銳 利 ， 減 少 切 削 中 的 摩 擦 發(fā) 熱 。4.1.4 其 它 軸 類 零 件 的 加 工 工 藝 特 點(diǎn) 圖 4-7細(xì) 長 軸 的 裝 夾 4.1.4 其 它 軸 類 零 件 的 加 工 工 藝 特 點(diǎn) (2)中 心 架 和 跟 刀 架 的 使 用A、 用 中 心 架 支 承 ： a） 當(dāng) 工 件 可 以 進(jìn) 行 分 段 切 削 時(shí) ， 中 心架 支 承 在 工 件 中 間 。 先 在 毛 坯 中 部 車 出 一 段 支 承 中 心 架 支承 爪 的 溝 槽 （ 其 直 徑 比 最 終 尺 寸 略 大 ） ， 其 表 面 粗 糙 及 圓柱 誤 差 要 小 ， 并 在 支 承 爪 與 工 件 接 觸 處 經(jīng) 常 加 潤 滑 油 。 為提 高 工 件 精 度 ， 車 削 前 應(yīng) 將 工 件 軸 線 調(diào) 整 到 與 機(jī) 床 主 軸 回轉(zhuǎn) 中 心 同 軸 。 4.1.4 其 它 軸 類 零 件 的 加 工 工 藝 特 點(diǎn) b） 當(dāng) 車 削 支 承 中 心 架 的 溝 槽 比 較 困 難 或 一 些 中 段 不 需 加 工的 細(xì) 長 軸 時(shí) ， 可 用 過 渡 套 筒 ， 使 支 承 爪 與 過 渡 套 筒 的 外 表面 接 觸 ， 如 圖 所 示 ， 過 渡 套 筒 的 兩 端 各 裝 有 四 個(gè) 螺 釘 ， 用這 些 螺 釘 夾 住 毛 坯 表 面 ， 并 調(diào) 整 套 筒 外 圓 的 軸 線 與 主 軸 旋轉(zhuǎn) 軸 線 相 重 合 。4.1.4 其 它 軸 類 零 件 的 加 工 工 藝 特 點(diǎn) c） 一 端 用 卡 盤 夾 持 ， 一 端 用 中 心 架 支 承 ： 用 于 加 工 細(xì) 長 軸端 面 、 鉆 中 心 孔 和 車 削 較 長 端 內(nèi) 孔 、 內(nèi) 螺 紋 等 。 a） 、 b） 一 般 用 于 粗 加 工 。B、 采 用 跟 刀 架 。 對(duì) 不 適 宜 調(diào) 頭 車 削 的 細(xì) 長 軸 ， 不 能 用 中 心 架 支 承 ， 而 要用 跟 刀 架 支 承 進(jìn) 行 車 削 ， 以 增 加 工 件 的 剛 性 。 跟 刀 架 固 定在 床 鞍 上 。4.1.4 其 它 軸 類 零 件 的 加 工 工 藝 特 點(diǎn) 跟 刀 架 一 般 有 兩 個(gè) 支 承 爪 ， 它 可 以 跟 隨 車 刀 移 動(dòng) ， 抵 消徑 向 切 削 力 ， 提 高 車 削 細(xì) 長 軸 的 形 狀 精 度 和 減 小 表 面 粗 糙度 ， 如 圖 a所 示 為 兩 爪 跟 刀 架 ， 因 為 車 刀 給 工 件 的 切 削 抗 力F r， 使 工 件 貼 在 跟 刀 架 的 兩 個(gè) 支 承 爪 上 ， 但 由 于 工 件 本身 的 向 下 重 力 ， 以 及 偶 然 的 彎 曲 ， 車 削 時(shí) 會(huì) 瞬 時(shí) 離 開 支 承爪 、 接 觸 支 承 爪 時(shí) 產(chǎn) 生 振 動(dòng) 。 所 以 比 較 理 想 的 中 心 架 需 要 用 三 爪 中 心 架 ， 如 圖 b所 示 。此 時(shí) ， 由 三 爪 和 車 刀 抵 住 工 件 ， 使 之 上 下 、 左 右 都 不 能 移動(dòng) ， 車 削 時(shí) 穩(wěn) 定 ， 不 易 產(chǎn) 生 振 動(dòng) 。 使 用 三 爪 支 承 的 跟 刀 架車 削 細(xì) 長 軸 能 大 大 提 高 工 件 剛 性 ,防 止 工 件 彎 曲 變 形 和 抵消 加 工 時(shí) 徑 向 切 削 分 力 的 影 響 ,減 少 振 動(dòng) 和 工 件 變 形 。4.1.4 其 它 軸 類 零 件 的 加 工 工 藝 特 點(diǎn) 使 用 跟 刀 架 必 須 注 意 仔 細(xì) 調(diào) 整 ,保 證 跟 刀 架 的 支 承 爪 與 工件 表 面 保 持 良 好 的 接 觸 ,跟 刀 架 中 心 高 與 機(jī) 床 頂 尖 中 心 須保 持 一 致 ,若 跟 刀 架 的 支 承 爪 在 加 工 中 磨 損 ,則 應(yīng) 及 時(shí) 調(diào) 整 。 4.1.4 其 它 軸 類 零 件 的 加 工 工 藝 特 點(diǎn) 圖 4-8反 向 進(jìn) 給 車 削 法 4.1.4 其 它 軸 類 零 件 的 加 工 工 藝 特 點(diǎn)(3)采 用 反 向 進(jìn) 給 。 車 削 細(xì) 長 軸 時(shí) 改 變 進(jìn) 給 方 向 ,使 中 滑 板由 車 頭 向 尾 座 移 動(dòng) (如 圖 4-8所 示 ),這 樣 ,刀 具 施 加 于 工 件 上的 軸 向 力 方 向 朝 向 尾 座 ,工 件 已 加 工 部 位 受 軸 向 拉 伸 ,軸 向變 形 則 可 由 尾 座 彈 性 頂 尖 來 補(bǔ) 償 ,減 少 了 工 件 彎 曲 變 形 。 (4)合 理 選 擇 車 刀 的 幾 何 形 狀 和 角 度 。 在 不 影 響 刀 具 強(qiáng) 度的 情 況 下 ,為 減 少 切 削 力 和 降 低 切 削 熱 ,車 削 細(xì) 長 軸 的 車 刀前 角 應(yīng) 選 擇 大 些 ,一 般 取 0 15 30 ;盡 量 增 大 主 偏 角 ,一 般 取 r=80 93 ,車 刀 前 刀 面 應(yīng) 開 有 斷 屑 槽 ,以 便 斷 屑 ;刃 傾 角 選 擇 1 30 3 為 好 ,這 樣 能 使 切 屑 流 向 待 加 工 表面 ,卷 屑 效 果 良 好 。 切 削 刃 表 面 粗 糙 度 要 求 在 Ra0.4m以 下 ,并 應(yīng) 保 持 鋒 利 。 (5)合 理 選 擇 切 削 用 量 。 工 件 剛 性 較 差 ， 切 削 用 量 比 車 削普 通 工 件 時(shí) 要 小 些 。4.1.4 其 它 軸 類 零 件 的 加 工 工 藝 特 點(diǎn) 2)絲 杠 加 工 (1)絲 杠 結(jié) 構(gòu) 的 工 藝 特 點(diǎn) 與 技 術(shù) 要 求 。 絲 杠 是 細(xì) 而 長 的柔 性 軸 ,它 的 長 徑 比 為 20 50,剛 性 很 差 。 其 結(jié) 構(gòu) 形 狀 較 復(fù)雜 ,既 有 要 求 很 高 的 螺 紋 表 面 ,又 有 階 梯 及 溝 槽 。 在 加 工 過程 中 易 變 形 ,這 是 影 響 絲 杠 精 度 的 主 要 問 題 。 按 JB2884-81規(guī) 定 ,絲 杠 及 螺 母 的 精 度 根 據(jù) 使 用 要 求 分為 六 級(jí) :4、 5、 6、 7、 8、 9(精 度 依 次 降 低 )。 各 級(jí) 精 度 的 絲 杠 ,除 規(guī) 定 有 螺 紋 大 徑 、 中 徑 和 小 徑 的 公差 外 ,還 規(guī) 定 了 螺 距 公 差 、 牙 形 半 角 的 極 限 偏 差 、 表 面 粗 糙度 、 全 長 中 徑 尺 寸 變 動(dòng) 量 的 公 差 、 中 徑 跳 動(dòng) 公 差 等 。 4.1.4 其 它 軸 類 零 件 的 加 工 工 藝 特 點(diǎn) (2)絲 杠 的 材 料 。 為 保 證 絲 杠 的 質(zhì) 量 ,其 材 料 應(yīng) 有 足 夠 的強(qiáng) 度 、 較 高 的 穩(wěn) 定 性 和 良 好 的 加 工 性 。 絲 杠 有 淬 硬 絲 杠 和 不 淬 硬 絲 杠 之 分 ,前 者 耐 磨 性 較 好 ,能較 長 時(shí) 間 保 持 精 度 。 不 淬 硬 絲 杠 材 料 有 45鋼 ,Y40Mn易 切 削 鋼 和 具 有 珠 光 體組 織 的 優(yōu) 質(zhì) 碳 素 工 具 鋼 T10A、 T12A等 。 淬 硬 絲 杠 常 用 中碳 合 金 鋼 和 微 變 形 鋼 ,如 9Mn2V,CrWMn,GCr15(用 于 小 于50mm的 絲 杠 )及 GCr15SiMn(用 于 大 于 50mm的 絲 杠 )等 。它 們 淬 火 變 形 小 、 磨 削 時(shí) 組 織 比 較 穩(wěn) 定 ,淬 硬 性 好 ,硬 度 可 達(dá)HRC58 62。 4.1.4 其 它 軸 類 零 件 的 加 工 工 藝 特 點(diǎn) (3)絲 杠 加 工 工 藝 分 析 。 表 4-2列 出 了 成 批 生 產(chǎn) 臥 式 車床 母 絲 杠 (如 圖 4-9所 示 )和