《畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）車(chē)床主軸加工工藝規(guī)程設(shè)計(jì)》由會(huì)員分享，可在線(xiàn)閱讀，更多相關(guān)《畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）車(chē)床主軸加工工藝規(guī)程設(shè)計(jì)（29頁(yè)珍藏版）》請(qǐng)?jiān)谘b配圖網(wǎng)上搜索。

1、 摘 要 主軸是高速加工機(jī)床的核心功能部件，它的好壞直接影響整個(gè)機(jī)床的使用性能，這就要求我們?cè)谠O(shè)計(jì)工藝流程時(shí)做更深一步的研究。本次設(shè)計(jì)針對(duì)車(chē)床主軸的工藝規(guī)程，開(kāi)展了比較系統(tǒng)的設(shè)計(jì)研究工作。 車(chē)床主軸既是單一軸線(xiàn)的階梯軸、空心軸，又是長(zhǎng)徑比小于12的剛性軸。主要加工表面是內(nèi)、外旋轉(zhuǎn)表面，次要表面有鍵槽、螺紋和端面結(jié)合孔等。它的機(jī)械加工主要是車(chē)削和磨削，其次是銑削和鉆削。根據(jù)其結(jié)構(gòu)特點(diǎn)和精度要求，在加工過(guò)程中，對(duì)定位基準(zhǔn)的選擇、加工順序的安排以及深孔加工、熱處理工序等均應(yīng)給予足夠的重視。 在車(chē)削時(shí)，采用一夾一頂或兩頂尖的形式。避免了軸的徑向圓跳動(dòng)，保證了加工中工件的穩(wěn)定性，也使

2、工件達(dá)到尺寸精度。 磨削時(shí)，采用專(zhuān)用磨孔夾具，使工件軸線(xiàn)與夾具中心線(xiàn)保持一致，保證了磨孔時(shí)內(nèi)孔加工的精度。 車(chē)削、磨削時(shí)采用專(zhuān)用夾具、刀具、量具，不但保證了尺寸精度，也是為了達(dá)到軸與其它零件組裝時(shí)的公差與配合精度。 為了保證主軸的切削性能，成品具有耐磨性、抗震性及足夠的硬度，在不同的加工階段之間安排熱處理。 車(chē)床主軸是代表性零件之一，加工難度較大，工藝路線(xiàn)較長(zhǎng)，涉及到軸類(lèi)零件加工的許多基本工藝問(wèn)題。 . 關(guān)鍵詞：工藝規(guī)程，夾具，刀具，量具，尺寸精度，耐磨性，公差與配合 Abstract The main axle processes engine beds c

3、ore functional unit high speed, its quality immediate influence entire engine beds operational performance, this requests us when designs the technical process to do deeper step research. In view of this design, has done the quite systematic design research work. The lathe main axle is not only the

4、 sole spool threads steps and ladders axis, the canon, is also the length to diameter ratio is smaller than 12 rigid axes. The main processing surface is the inside and outside revolving surface, the secondary surface has the key slot, the thread and the end surface union hole and so on. Its machine

5、-finishing is mainly the turning and the grinding, next is the milling and drills truncates. According to its unique feature and the accuracy requirement, in the processing process, to locate the datum the choice, the processing sequence arrangement as well as the deep hole processing, the heat trea

6、tment working procedure and so on should give the enough value. When turning, as soon as uses clamps or two apexs forms. Has avoided the axis radial direction circle beat, has guaranteed in the processing the work piece stability, also enables the work piece to achieve the size precision. When g

7、rinding, uses the special-purpose honing jig, causes the work piece spool thread maintains consistent with the jig middle line, has guaranteed when the honing in hole processing precision. When turning, grinding uses the unit clamp, the cutting tool, the measuring instrument, not only has guarante

8、ed the size precision, is also to achieve time the axis and other components assembly common difference and the grade of fit. In order to guarantee that the main axle has the resistance to wear, the anti-knocking property and the enough degree of hardness, each working procedure carries on the ess

9、ential heat treatment. The lathe main axle is one of representative components, the processing difficulty is big, the craft route is long, involves to the axis class components processing many basic craft question. Therefore understood that its technical process is designers essential process! K

10、ey word: Technical process, jig, cutting tool, measuring instrument, size precision, resistance to wear, common difference and coordination。 目 錄 摘 要 1 abstract 2 第一章 前 言 4 第二章 工藝過(guò)程設(shè)計(jì)概論 2.1 工藝過(guò)程的基本要求及主要的技術(shù)依據(jù) 5 2.2 工藝過(guò)程的設(shè)計(jì)方法 5 第三章 車(chē)床主軸加工工藝及分析 3.

11、1 概述 8 3.2 支承軸頸為主軸的裝配基準(zhǔn) 8 3.3 主軸工作表面的技術(shù)要求 9 3.4 主軸加工工藝過(guò)程分析 11 3.5 主軸加工中的幾個(gè)工藝問(wèn)題 17 3.6主軸的機(jī)械加工工藝過(guò)程 20 第四章 結(jié) 論 26 謝 辭 27 參考文獻(xiàn) 28 第一章 前 言 機(jī)械制造業(yè)是為國(guó)民經(jīng)濟(jì)提供裝備和為人民生活提供耐用消費(fèi)品的產(chǎn)業(yè)。國(guó)民經(jīng)濟(jì)各部門(mén)生產(chǎn)技術(shù)的進(jìn)步和經(jīng)濟(jì)效益的高低，在很大程度上取決于它所采用裝備的性能和質(zhì)量。所以機(jī)械工業(yè)的技術(shù)水平和規(guī)模是衡量一個(gè)國(guó)家科技水平和經(jīng)濟(jì)勢(shì)力的重要標(biāo)準(zhǔn)。

12、 在機(jī)械行業(yè)中，主軸的加工是代表性零件之一，它是高速加工機(jī)床的核心功能部件。由于主軸性能的好壞在很大程度上決定了整臺(tái)機(jī)床的加工精度和生產(chǎn)效率，因此，各工業(yè)發(fā)達(dá)國(guó)家都十分關(guān)注主軸的研究與發(fā)展，紛紛投入巨資， 裝備精良的加工和測(cè)試設(shè)備來(lái)提高主軸的工藝。盡管我們的科技人員一直努力，但是，與國(guó)外發(fā)達(dá)國(guó)家相比，我國(guó)的主軸的工藝設(shè)計(jì)仍存在著階段性的差距。集中表現(xiàn)為制造技術(shù)的落后——在設(shè)計(jì)方法和手段，制造工藝，制造過(guò)程自動(dòng)化技術(shù)及管理技術(shù)諸方面都明顯落后于發(fā)達(dá)國(guó)家。 本次設(shè)計(jì)的主要目的是通過(guò)對(duì)主軸的工藝進(jìn)行研究，解決編制主軸工藝規(guī)程中的實(shí)際問(wèn)題，從而編制出較為合理的工藝規(guī)程。在通常的加工工藝

13、中，存在著主軸精度不高，耐磨性、穩(wěn)定性差、可靠性低等直接影響機(jī)床效率的問(wèn)題，本次設(shè)計(jì)針對(duì)這些問(wèn)題進(jìn)行分析。通過(guò)采用合理的工序，專(zhuān)用的夾具、刀具、量具和嚴(yán)格的科學(xué)分析。在一定程度上使這些問(wèn)題降到最低點(diǎn)或避免這些問(wèn)題的發(fā)生。 目前，在經(jīng)濟(jì)和科學(xué)技術(shù)方面，我國(guó)與世界各國(guó)的聯(lián)系日益緊密，中國(guó)市場(chǎng)與國(guó)際市場(chǎng)進(jìn)一步接軌，面對(duì)國(guó)內(nèi)外激烈的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)，企業(yè)對(duì)技術(shù)的需要將更加強(qiáng)化和迫切，先進(jìn)制造技術(shù)將得到更大的重視，機(jī)械工業(yè)科技發(fā)展正面臨著挑戰(zhàn)與機(jī)遇并存的新形勢(shì)。我們應(yīng)當(dāng)抓住機(jī)遇，迎接挑戰(zhàn)，堅(jiān)決貫徹“以科技為先導(dǎo)，以質(zhì)量為主體”的方針，進(jìn)一步推動(dòng)機(jī)械工業(yè)的振興。而要實(shí)現(xiàn)機(jī)械工業(yè)的振興，就必須不斷提高企業(yè)

14、的產(chǎn)品自主開(kāi)發(fā)能力和制造技術(shù)水平。 第二章 工藝過(guò)程設(shè)計(jì)概論 2.1 工藝過(guò)程的基本要求及主要的技術(shù)依據(jù) 2.1.1 設(shè)計(jì)工藝過(guò)程的基本要求 1） 保證產(chǎn)品的質(zhì)量符合設(shè)計(jì)圖提出的全部要求； 2） 保證符合要求的勞動(dòng)生產(chǎn)效率； 3） 保證經(jīng)濟(jì)的合理性； 質(zhì)量、生產(chǎn)率和經(jīng)濟(jì)性,是制定工藝過(guò)程所必須滿(mǎn)足的技術(shù)要求。另外，在設(shè)計(jì)工藝過(guò)程時(shí)，必須特別重視改善勞動(dòng)條件，保障生產(chǎn)安全。 新技術(shù)和新工藝的發(fā)展，如毛坯的精化，特種工藝技術(shù)和超精工藝技術(shù)的發(fā)展，以及計(jì)算機(jī)技術(shù)的應(yīng)用等，都將對(duì)產(chǎn)品的質(zhì)量和生產(chǎn)周期有很大的影響。隨著技

15、術(shù)的發(fā)展，工藝過(guò)程設(shè)計(jì)也應(yīng)不斷地優(yōu)化，以便能全面保證質(zhì)量、生產(chǎn)效率和經(jīng)濟(jì)性的要求，并保證產(chǎn)品質(zhì)量的穩(wěn)定。零件機(jī)械加工的工藝過(guò)程，取決于零件的要求、產(chǎn)量的大小和現(xiàn)場(chǎng)的生產(chǎn)條件。所以，在設(shè)計(jì)工藝過(guò)程時(shí)，需對(duì)這些主要技術(shù)依據(jù)進(jìn)行分析。 2.1.2 零件圖及技術(shù)條件 零件圖及其技術(shù)條件，是制造對(duì)象的技術(shù)要求。在零件圖上應(yīng)包括： 1）構(gòu)形 有必要的投影、剖視或剖面等，必須使零件定形。另外，還應(yīng)有確定構(gòu)形大小的全部尺寸。 2）技術(shù)要求 有關(guān)尺寸、形狀和位置關(guān)系允許的偏差，表面粗糙度以及某些特殊的技術(shù)要求（如平衡、重量等）。 3）材料 有關(guān)材料的牌號(hào)，毛坯類(lèi)

16、型，熱處理方法及檢驗(yàn)等級(jí)，材料的無(wú)損探傷和表面保護(hù)要求等。 另外，所有不能用圖形或符號(hào)表示的要求或說(shuō)明，一般可用文字寫(xiě)在圖紙或文件上。在設(shè)計(jì)工藝過(guò)程時(shí)，應(yīng)對(duì)零件圖進(jìn)行詳細(xì)的工藝分析，以便掌握工藝關(guān)鍵從而采取必要的工藝措施。 2.2 工藝過(guò)程的設(shè)計(jì)方法 2.2.1 車(chē)床主軸的工藝特點(diǎn)和工藝措施 由于車(chē)床主軸要求有很高的質(zhì)量，效能和可靠性，因此在構(gòu)造下的特點(diǎn)一般有下列幾個(gè)方面： 1）零件的表面及整體構(gòu)形復(fù)雜； 2）零件的制造質(zhì)量要求高，技術(shù)要求（精度、粗糙度）以特種技術(shù)條件等要求十分嚴(yán)格； 3）可選用材料的品種多，

17、其中包括很多優(yōu)質(zhì)和難加工材料，并廣泛地進(jìn)行熱處理和表面處理。 由于零件在構(gòu)造上有上述這些要求，因此在工藝上常采用下述工藝措施來(lái)保證生產(chǎn)中的質(zhì)量、生產(chǎn)效率和經(jīng)濟(jì)性的要求： （1） 合理地選擇加工方法，以保證經(jīng)濟(jì)地獲得精度高，構(gòu)造形狀復(fù)雜的表面； （2） 將工藝過(guò)程劃分為幾個(gè)階段進(jìn)行加工，以逐步保證低剛度、高精度的技術(shù)要求； （3） 根據(jù)集中或分散的原則，合理地將各表面的加工組合成若干個(gè)工序，以保證位置精度和提高生產(chǎn)效率； （4） 合理地選擇工藝基準(zhǔn)，以利于保證位置精度的要求； （5） 正確地安排熱處理工序及其位置，以保證獲得規(guī)定的機(jī)械性能，同時(shí)有利于改善材料的加工性能和減少變形對(duì)精度

18、的影響； （6） 合理安排各類(lèi)輔助工序，使工藝過(guò)程順利的執(zhí)行其特殊的技術(shù)要求。 設(shè)計(jì)工藝過(guò)程，就是要設(shè)計(jì)工序的內(nèi)容、數(shù)目和順序。一般先進(jìn)行總體布局，即進(jìn)行工藝路線(xiàn)的設(shè)計(jì)，然后，再對(duì)工序進(jìn)行詳細(xì)設(shè)計(jì)。因此，在設(shè)計(jì)機(jī)械加工工藝過(guò)程時(shí)，應(yīng)對(duì)組成產(chǎn)品的各種零件進(jìn)行相似性分析，以便找出最優(yōu)化的生產(chǎn)組織形式，還要對(duì)各零件和組件整個(gè)的工藝過(guò)程的全部工序的工藝尺寸系統(tǒng)，定位基準(zhǔn)系統(tǒng)，工序時(shí)間，工序成本等等因素進(jìn)行分析，以便找出各工序在質(zhì)量，生產(chǎn)效率和經(jīng)濟(jì)性方面的相互聯(lián)系。從而確定最佳的加工路線(xiàn)和最優(yōu)化的加工方式。 2.2.2 設(shè)計(jì)工藝過(guò)程的步驟 1、 確定生產(chǎn)類(lèi)型及組織形式 2、 零

19、件圖的工藝分析 零件圖是制造零件的主要技術(shù)依據(jù)，應(yīng)對(duì)其構(gòu)形、技術(shù)要求和材料進(jìn)行仔細(xì)的工藝分析。特別是對(duì)主要表面及重要的技術(shù)要求及其保證方法，位置尺寸的標(biāo)注等應(yīng)作重點(diǎn)分析，以掌握在加工過(guò)程中的工藝關(guān)鍵問(wèn)題。 3、 確定毛坯 毛坯的種類(lèi)及其質(zhì)量對(duì)機(jī)械加工有著密切的關(guān)系，提高毛坯質(zhì)量、減少機(jī)械加工勞動(dòng)量，可大大提高材料的利用效率、降低機(jī)械加工的成本，因此，需根據(jù)產(chǎn)量和毛坯車(chē)間的現(xiàn)場(chǎng)生產(chǎn)條件來(lái)加以綜合解決。 4、 設(shè)計(jì)工藝路線(xiàn) 工藝路線(xiàn)設(shè)計(jì)是設(shè)計(jì)工藝過(guò)程的關(guān)鍵步驟，常需要進(jìn)行方案的論證對(duì)與分析，其內(nèi)容包括： 1） 選擇各表面的最后加工方法以及該方法的準(zhǔn)備工序。 2） 依據(jù)過(guò)程的階段和工序

20、集中與分散原則的分析，進(jìn)行工序組合； 3） 設(shè)計(jì)工藝基準(zhǔn)（工序、定位和測(cè)量基準(zhǔn)）系統(tǒng)，以確定工序的順序安排； 4） 選擇熱處理工序及其位置安排； 5）安排輔助工序。 5、工序詳細(xì)設(shè)計(jì) 工藝路線(xiàn)確定后，可進(jìn)行工序內(nèi)容的設(shè)計(jì)，其內(nèi)容包括： 1）選擇加工用的設(shè)備及工藝裝備； 2）確定加工余量； 3）計(jì)算全部工序尺寸及偏差； 4）選擇合理的切削用量與潤(rùn)滑冷卻液； 在設(shè)計(jì)工序時(shí)，對(duì)某些復(fù)雜的重點(diǎn)工序，有時(shí)需要設(shè)計(jì)工序的調(diào)整卡。 6、計(jì)算工時(shí)定額 7、填寫(xiě)工藝文件 第三章 車(chē)床主軸加工工藝及分析 3.1 概 述

21、 車(chē)床主軸的功用及結(jié)構(gòu)特點(diǎn)： 車(chē)床主軸不但傳遞旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)和扭矩，而且是工件或刀具回轉(zhuǎn)精度的基礎(chǔ)，是車(chē)床的關(guān)鍵零件之一，所以一般機(jī)床主軸的扭轉(zhuǎn)剛度和彎曲剛度都很高。 機(jī)床主軸不但傳遞旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)和扭矩，而且要求工件或刀具的回轉(zhuǎn)精度（徑向圓跳動(dòng)、端面圓跳動(dòng)、回轉(zhuǎn)軸心線(xiàn)的穩(wěn)定性等）很高，從而要求主軸的回轉(zhuǎn)精度更高。影響主軸回轉(zhuǎn)精度的因素有：主軸本身的結(jié)構(gòu)尺寸及動(dòng)態(tài)特征（動(dòng)態(tài)剛度、固有頻率等）；主軸本身及軸承的制造精度；軸承的結(jié)構(gòu)及潤(rùn)滑；裝在主軸上齒輪等的布置；主軸及主軸上固定件的動(dòng)平衡等。 車(chē)床主軸既是一單軸線(xiàn)的階梯軸、空心軸，又是長(zhǎng)徑比小于12的剛性軸。主要加工表面是內(nèi)、外旋轉(zhuǎn)表面，次要表面有

22、鍵槽、、螺紋和端面結(jié)合孔等。它的機(jī)械加工主要是車(chē)削和磨削，其次是銑削和鉆削。根據(jù)其結(jié)構(gòu)特點(diǎn)和精度要求，在加工過(guò)程中，對(duì)定位基準(zhǔn)的選擇、加工順序的安排以及深孔加工、熱處理工序等均應(yīng)給予足夠的重視。 根據(jù)主軸的工作特點(diǎn)，對(duì)它的設(shè)計(jì)要求有：①合理的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)②足夠的剛度③一定的尺寸精度、形狀精度、位置精度和表面精度④足夠的耐磨性、抗振性及尺寸穩(wěn)定⑤由于主軸在旋轉(zhuǎn)過(guò)程中承受交變載荷，因此它還應(yīng)具有一定的抗疲勞強(qiáng)度。其中②④⑤三項(xiàng)要求，主要通過(guò)合理的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，正確的選擇主軸材料及熱處理工藝來(lái)予以解決，而對(duì)于主軸的制造精度則應(yīng)由機(jī)械加工來(lái)加以保證。 車(chē)床主軸是代表性零件之一，加工難度較大，工藝路線(xiàn)較長(zhǎng)，

23、涉及到軸類(lèi)零件加工的許多基本工藝問(wèn)題。下面通過(guò)對(duì)車(chē)床主軸的技術(shù)條件的分析和工藝過(guò)程的討論。 3.2 主軸的裝配基準(zhǔn) 支承軸頸制造精度直接影響主軸的回轉(zhuǎn)精度，主軸上各重要表面均以支承軸頸為設(shè)計(jì)基準(zhǔn)，有嚴(yán)格的位置要求。 支承軸頸采用錐面結(jié)構(gòu)，是為了使軸承內(nèi)圈能漲大以調(diào)整軸承間隙。軸承內(nèi)圈是薄壁零件，裝配時(shí)軸頸上的形狀誤差會(huì)反映到內(nèi)圈的滾道上，影響主軸回轉(zhuǎn)精度，故必須涂色檢查接觸面積，嚴(yán)格控制軸頸形狀誤差。 主軸在主軸箱中是以它的三個(gè)支承軸頸與相應(yīng)的軸承內(nèi)孔配合，從而確定了主軸在主軸箱中的徑向位置。主軸支承軸頸表面的制造精度（圓度、素線(xiàn)平行度、垂直度）將直接影響主軸的工作精度

24、，造成主軸的徑向圓跳動(dòng)和端面圓跳動(dòng)。這些跳動(dòng)又影響工件的加工精度。主軸上的螺帽和軸承端面對(duì)主軸回轉(zhuǎn)軸心線(xiàn)的垂直度誤差是使主軸產(chǎn)生端面圓跳動(dòng)的原因之一。 3.3 主軸工作表面的技術(shù)要求 3.3.1 車(chē)床主軸錐孔 車(chē)床主軸錐孔是用來(lái)安裝頂尖或刀具柄的，前端圓錐面和端面是安裝卡盤(pán)或花盤(pán)的。這些安裝夾具或刀具的定心表面均是主軸的工作表面。對(duì)于它們的要求有：內(nèi)外錐面的尺寸精度、形狀精度、粗糙度和接觸精度；定心表面相對(duì)于支承軸頸A-B軸心線(xiàn)的跳動(dòng)等。它們的誤差會(huì)造成夾具或刀具的安裝誤差，從而影響工件的加工精度。如圖： 圖（2—1） 安裝偏心對(duì)加工精度的影響 a） 卡盤(pán)

25、安裝偏心 O-O定位面軸線(xiàn) O1-O1實(shí)際回轉(zhuǎn)軸線(xiàn) b） 莫式錐孔和支撐軸徑不同軸 O-O頂尖孔中心線(xiàn) O1-O1實(shí)際回轉(zhuǎn)軸線(xiàn) c） 定心表面傾斜于回轉(zhuǎn)中心線(xiàn) O-O定位面軸線(xiàn) O1-O1實(shí)際回轉(zhuǎn)軸線(xiàn) 當(dāng)主軸軸外端外錐相對(duì)于支承軸頸有同軸度誤差時(shí)（圖a），會(huì)使卡盤(pán)產(chǎn)生安裝偏心；主軸的莫氏錐度相對(duì)于支承軸頸表面的同軸度誤差也會(huì)使前后頂尖形成的軸心線(xiàn)與實(shí)際的回轉(zhuǎn)軸心線(xiàn)偏離（圖b）。此外主要端部定心表面軸心線(xiàn)對(duì)支承頸表面的軸心線(xiàn)傾斜，會(huì)造成安裝在定心表面上的夾具及工件或刀具和回轉(zhuǎn)中心不同軸，而且是離軸端愈遠(yuǎn)，同軸度誤差值愈大（圖c）。因此，在機(jī)床精度檢驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)中，規(guī)定了近主軸端部和離

26、軸端300mm處的圓跳動(dòng)誤差。 如表（2—1）：主軸各表面的粗糙度 表面類(lèi)別 粗糙度要求 一般機(jī)床 精密機(jī)床 支承軸頸表面 采用滑動(dòng)軸承 0.32～0.08 0.08～0.01 采用滾動(dòng)軸承 0.63 0.32 工作表面 0.63 0.32～0.08 其它配合表面 1.25 1.25～0.32 3.3.2 空套齒輪軸頸的技術(shù)要求 空套齒輪軸頸是和齒輪孔相配合的表面，對(duì)支承軸頸應(yīng)有一定的同軸度要求，否則會(huì)引起主軸傳動(dòng)齒輪嚙合不良。當(dāng)主軸轉(zhuǎn)速很高時(shí)，還會(huì)產(chǎn)生振動(dòng)和噪聲，使工件外圓產(chǎn)生振紋，尤其在精車(chē)時(shí)，這種影響更為明顯。 空套齒輪軸

27、頸對(duì)支承軸頸A-B的徑向圓跳動(dòng)允許差為0.015mm。 3.3.3 螺紋的技術(shù)要求 主軸上的螺紋一般用來(lái)固定零件或調(diào)整軸承間隙。螺紋的精度要求是限制壓緊螺母端面跳動(dòng)量所必須的。如果壓緊螺母端面跳動(dòng)過(guò)大，在壓緊滾動(dòng)軸承的過(guò)程中，會(huì)造成軸承內(nèi)環(huán)軸心線(xiàn)的傾斜，引起主軸的徑向跳動(dòng)（在一定條件下，甚至?xí)怪鬏S產(chǎn)生彎曲變形），不但影響加工精度，而且影響到軸承的使用壽命。因此主軸螺紋的精度一般為6h ;其軸心線(xiàn)與支承軸頸軸心線(xiàn)A-B的同軸度允許為￠0.025mm，擰在主軸螺紋上的螺母支承端面圓跳動(dòng)允差是在50mm半徑上為0.025mm。 3.3.4 主軸各工作表面的硬度要求

28、所有的機(jī)床主軸的支承軸頸表面、工作表面及其它配合表面都受到不同程度的摩擦作用。在滑動(dòng)軸承配合中，軸頸與軸瓦發(fā)生摩擦，要求軸頸表面有較高的耐磨性。在滾動(dòng)軸承時(shí)，摩擦轉(zhuǎn)移給軸承環(huán)和滾動(dòng)體，軸頸可以不要求很高的耐磨性，但仍要求適當(dāng)?shù)奶岣咂溆捕龋愿纳扑难b配工藝性和裝配精度。 定心表面（內(nèi)外錐面、圓柱面、法蘭圓錐面等）因相配件（頂尖、卡盤(pán)等）需經(jīng)常拆卸，易碰傷，拉毛表面，影響接觸精度，所以也必須有一定的耐磨性。當(dāng)表面硬度在HRC45以上時(shí)，拉毛現(xiàn)象可大大改善。主軸的工作表面表面粗糙度值Ra在0.8～0.2um之間。 3.3.5主軸的材料和熱處理 表（2-

29、2）：主軸常用材料及熱處理 主軸種類(lèi) 材料 預(yù)備熱處理方法 最終熱處理方法 表面硬度（HRC） 車(chē)床、銑床主軸 45鋼 正火或調(diào)質(zhì) 局部淬火后回火 45～52 外圓磨床砂輪軸 65Cr 調(diào)質(zhì) 高頻淬火后回火 50～58 專(zhuān)用車(chē)床主軸 40Cr 調(diào)質(zhì) 局部淬火后回火 52～56 齒輪磨床主軸 20CrMnTi 正火 滲碳淬火 58～63 臥式鏜床主軸 精密外圓磨床砂輪軸 38CrMo AlA 調(diào)質(zhì) 消除內(nèi)應(yīng)力處理 滲氮 65以上 3.4 主軸加工工藝過(guò)程分析 3.4.1 軸類(lèi)零件的技術(shù)要求

30、 （1）尺寸精度 凡是與滾動(dòng)軸承內(nèi)圈相配的支承軸頸處的尺寸精度應(yīng)按滾動(dòng)軸承的精度等級(jí)選取。凡是與齒輪相配的軸頸處的尺寸精度，應(yīng)按相配齒輪的最高精度等級(jí)查取。這些主要表面的尺寸精度一般取IT5~IT8級(jí)。 （2）形狀精度 軸頸處的幾何形狀精度主要是指圓度或圓柱度，一般應(yīng)限制在尺寸公差之內(nèi)。凡與滾動(dòng)軸承或與齒輪相配處的軸頸的尺寸形狀，也應(yīng)按滾動(dòng)軸承或齒輪的精度查取。一般常取3~8um，并用框格標(biāo)注。 （3） 位置精度 軸類(lèi)零件是旋轉(zhuǎn)類(lèi)零件，軸上裝有傳動(dòng)件，希望其轉(zhuǎn)動(dòng)平穩(wěn)，無(wú)振動(dòng)和噪聲，這就要求軸上裝配表面的軸線(xiàn)相對(duì)于支承軸頸軸線(xiàn)有同軸度要求，對(duì)普通精度的主軸可取0.01~

31、0.03mm；高精度軸可取0.001~0.005mm，一般用徑向圓跳動(dòng)來(lái)標(biāo)注。 （4）表面粗糙度 支承軸頸處表面粗糙度取Ra0.16~0.63um,配合表面的粗糙度取Ra0.63~2.5um。 3.4.2 軸類(lèi)零件的材料與毛坯 （1）材料 一般軸類(lèi)零件用45鋼，采取相應(yīng)的調(diào)質(zhì)處理后，可獲得一定的強(qiáng)度，韌度和耐磨性。 對(duì)中等精度而有較高轉(zhuǎn)速的軸類(lèi)零件，可采用40Cr等合金鋼，調(diào)質(zhì)處理及表面淬火后具有較高的綜合力學(xué)性能。 對(duì)高精度主軸可采用GCr15鋼或65Mn鋼，通過(guò)調(diào)質(zhì)處理后獲得更高的耐磨性和耐疲勞性。 對(duì)高速重載下工作的主軸，可采用20CrMnTi或2

32、0Cr等低碳合金鋼或38CrMoAl合金結(jié)構(gòu)鋼，經(jīng)過(guò)滲碳淬火或滲氮后，具有很高的硬度，耐沖擊任性和心部高強(qiáng)度的特點(diǎn)，但是熱處理變形大。在采用滲氮時(shí)應(yīng)家一道去應(yīng)力工序，并且安排在粗磨之后進(jìn)行，是因?yàn)闈B氮變形小，且滲氮層較薄之故。 （2）毛坯 凡具有較高力學(xué)性能要求的軸，或直徑相差較大的階梯軸，均采用鍛件，對(duì)不重要的光軸或直徑相差不大的階梯軸，可采用熱軋棒料或冷拉棒料。 3.4.3 加工階段的劃分 主軸加工過(guò)程中的各加工工序和熱處理工序均會(huì)不同程度的產(chǎn)生加工誤差和應(yīng)力，因此要?jiǎng)澐旨庸るA段。主軸加工基本上劃分為下列三個(gè)階段。 1． 粗加工階段 （1） 毛坯處理 毛坯

33、備料 鍛造和正火（工序） （2） 粗加工 鋸去多余部分，銑端面、鉆中心孔和荒車(chē)外圓等（工序） 主要目的是：用大的切削用量切除大部分余量，把毛坯加工到接近工件的最終形狀和尺寸，只留下少量的加工余量，通過(guò)這階段還可以及時(shí)發(fā)現(xiàn)鍛件裂紋等缺陷，采取相應(yīng)措施。 2． 半精加工階段 （1） 半精加工前熱處理 對(duì)于40Cr合金鋼一般采用調(diào)質(zhì)處理以達(dá)到HRC20～25 (2) 半精加工 車(chē)工藝錐面（定位錐孔）、半精車(chē)外圓端面和鉆深孔等（工序） 主要目的是：為精加工作好準(zhǔn)備，尤其為精加工作好準(zhǔn)備。對(duì)于一些要求不高的表面，在這個(gè)階段加工到圖樣規(guī)定的要求。 3． 精加工階段 （1

34、） 精加工前熱處理 局部高頻淬火（工序）； （2） 精加工前各種加工 粗磨定位錐面、粗磨外圓、銑鍵槽，以及車(chē)螺紋等（工序）； （3） 精加工 精磨外圓和內(nèi)外錐面以保證主軸是重要表面的精度（工序）； 目的是：把各表面都加工到圖樣規(guī)定的要求。各階段的劃分大體以熱處理為界。 由此可見(jiàn)，整個(gè)主軸加工的工藝過(guò)程，就是以主要表面（支承軸頸、錐孔）的粗加工、半精加工、精加工為主，適當(dāng)?shù)牟迦肫渌谋砻娴募庸すば蚨M成的，這就說(shuō)明了，加工階段的劃分起主導(dǎo)作用的是工件的精度要求。對(duì)于一般精度的機(jī)床主軸，精磨是最終工序。對(duì)精密機(jī)床的主軸，還要增加光整加工階段，以求獲得更高的尺寸精度和更低的表面粗

35、糙度。 3.4.4 定位基準(zhǔn)的選擇 以?xún)身敿饪鬃鳛檩S類(lèi)零件的定位基準(zhǔn)，既符合基準(zhǔn)重合原則，又能使基準(zhǔn)統(tǒng)一，所以，只要有可能，就盡量采用頂尖孔作為定位基準(zhǔn)。本次設(shè)計(jì)中的粗車(chē)、半精車(chē)、精車(chē)、粗磨、精磨各外圓表面和端面、銑鍵槽和車(chē)螺紋等工序，都是頂尖孔作為定位基準(zhǔn)。 兩頂尖孔的質(zhì)量好壞，對(duì)加工精度影響很大，應(yīng)盡量做到兩頂尖軸線(xiàn)重合、頂尖接觸面積大、表面粗糙度低。否則，將會(huì)因工件與頂尖間的接觸剛度變化產(chǎn)生加工誤差。因此經(jīng)常注意保持兩頂尖的質(zhì)量，是軸類(lèi)零件加工的關(guān)鍵問(wèn)題之一。 深孔加工后，可以采用帶頂尖孔的錐堵作為定位基準(zhǔn)。 為了保證支承軸頸與兩端錐

36、孔的同軸度要求，需要應(yīng)用互為基準(zhǔn)原則。如本圖中主軸在車(chē)小端1：20錐孔和大端莫氏6號(hào)內(nèi)錐孔時(shí)，用的是與前支承軸頸相鄰而又是用同一基準(zhǔn)加工出來(lái)的外圓柱表面為定位基面（直接用前支承軸承作為定位基準(zhǔn)當(dāng)然更好，但由于軸頸有錐度，在制造托架時(shí)會(huì)增加困難）；精車(chē)各外圓包括支承軸頸的1：12錐度時(shí)，即是以上述前后錐孔內(nèi)所配錐堵的頂尖孔作為定位基準(zhǔn)面。在粗磨莫氏6號(hào)內(nèi)錐孔時(shí)，又是以?xún)蓤A柱表面為定位基準(zhǔn)面，這就符合互為基準(zhǔn)原則。 在粗精磨兩個(gè)支承軸頸的1：12錐度時(shí)，再次以粗磨后的錐孔所配錐堵的頂尖孔為定位基準(zhǔn)。在最后精磨莫氏6號(hào)內(nèi)錐孔時(shí)，直接以精磨后的前支承軸頸和另一圓柱面為定位基準(zhǔn)面，基準(zhǔn)再一次轉(zhuǎn)換。隨

37、著基準(zhǔn)的不斷轉(zhuǎn)換，定位精度不斷提高。轉(zhuǎn)換過(guò)程就是提高過(guò)程。使加工有一次比一次精度更高的定位基準(zhǔn)面?；鶞?zhǔn)轉(zhuǎn)換次數(shù)的多少，要根據(jù)加工精度要求而定。 在精磨莫氏6號(hào)內(nèi)錐孔的定位方法中，采用了專(zhuān)用夾具，機(jī)床主軸僅起傳遞扭矩的作用，排除了主軸組件本身的回轉(zhuǎn)誤差，因此提高了加工精度。 精加工主軸外圓表面也可用外圓表面本身來(lái)定位，既在安裝工件時(shí)以支承軸頸表面本身找正。如圖所示， 圖（2—2） 錐套心軸 1—心軸 2—錐套 3—墊圈 4—螺母 5—夾頭 外圓表面找正是采用一種可拆卸的錐套心軸，心軸依靠螺母4和墊圈3壓緊

38、在主軸的兩端面上。心軸兩端在中心孔，主軸靠心軸中心孔安裝要機(jī)床的前后頂尖上，以支承軸頸表面找正時(shí)，適當(dāng)敲動(dòng)工作，使支承軸頸的徑向圓跳動(dòng)在規(guī)定的范圍內(nèi)（心軸和主軸靠端面上摩擦力結(jié)合在一起，主軸和錐套并不緊配，留在間隙，允許微量調(diào)整），然后進(jìn)行加工。 用這種方法，只需要準(zhǔn)備幾套心軸，因此簡(jiǎn)化了工藝裝備，節(jié)省了修正中心孔工序，并可以一次安裝中磨出全部外圓。 3.4.5 工序的安排順序 軸類(lèi)零件各表面的加工順序，與定位基準(zhǔn)的轉(zhuǎn)換有關(guān)，即先行工序必須為后續(xù)工序準(zhǔn)備好定位基準(zhǔn)，粗、精基準(zhǔn)選定后，加工順序也就大致排定。 由表2可見(jiàn)，主軸的工藝路線(xiàn)安排大體如下：毛坯制造—正火—車(chē)端面鉆中心

39、孔粗車(chē)—調(diào)質(zhì)—半精車(chē)—表面淬火—粗、精磨圓錐面—磨錐孔。在安排工序順序時(shí)，還應(yīng)該注意下面幾點(diǎn)。 a) 就基準(zhǔn)統(tǒng)一而言，希望始終以頂尖孔定位，避免使用錐堵，則深孔加工應(yīng)安排在最后，但深孔加工是粗加工工序，要切除大量余量金屬，會(huì)引起主軸變形，所以最好在粗車(chē)外圓之前就把深孔加工出來(lái)。 b) 外圓加工順序安排工作要照顧主軸本身的剛度，應(yīng)先加工大直徑后加工小直徑，以免一開(kāi)始就降低主軸剛度。 c) 鍵槽加工應(yīng)安排在精車(chē)之后，粗磨之前，如在精車(chē)之前就銑出鍵槽，就會(huì)造成斷續(xù)車(chē)削，既影響質(zhì)量又易損壞刀具，而且也難控制鍵槽 的尺寸精度，但這些表面也不宜安排在主要表面最終加工工序之后進(jìn)行，以防在反復(fù)運(yùn)輸

40、中，碰傷主要表面。 d) 主軸的螺紋對(duì)支承軸頸有一定同軸度要求，宜放在淬火后的精加工階段進(jìn)行，以免受半精加工所產(chǎn)生的應(yīng)力以及熱處理變形的影響。 e) 主軸系加工要求很高的零件，需安排多次檢驗(yàn)工序。檢驗(yàn)工序一般安排在各加工階段前后，以及重要工序前后和花費(fèi)工時(shí)較多的工序前后，總檢驗(yàn)則放在最后，心要時(shí)，還應(yīng)安排探傷工序。 3.4.6 主軸中心通孔的加工 1、一般把長(zhǎng)度與直徑之比大于5的孔稱(chēng)為深孔。第一類(lèi)主軸的中心通孔都是深孔。深孔加工比一般孔的加工要困難和復(fù)雜的多，原因是： （1） 刀具細(xì)而長(zhǎng)，剛性差，鉆頭容易引偏，使被加工孔的軸心線(xiàn)歪斜； （2） 排屑困難；（3）鉆頭的散熱

41、條件差，容易喪失切削能力； 針對(duì)深孔加工的不利條件，一般采用工件旋轉(zhuǎn)、刀具進(jìn)給或用刀具鉆中心空后，在深空鉆。 2、主軸錐孔的精加工 主軸錐孔的精加工是主軸加工的最后一個(gè)關(guān)鍵工序，由于對(duì)主軸錐孔的精度要求高，這道工序往往成為生產(chǎn)中薄弱環(huán)節(jié)，許多工廠(chǎng)通過(guò)長(zhǎng)期的實(shí)踐，已成功地用舊機(jī)床改裝成專(zhuān)用的主軸錐孔磨床，或設(shè)計(jì)制造了專(zhuān)用的磨夾具，不僅能穩(wěn)定地生產(chǎn)一般精度機(jī)床的主軸，對(duì)于高精度機(jī)床的主軸也都穩(wěn)定地達(dá)到質(zhì)量要求，并且提高了生產(chǎn)率， 如圖： 圖（2-3） 主軸錐孔專(zhuān)用磨床 如前所述，主軸錐孔磨削的定位方法應(yīng)該符合基準(zhǔn)重合的原則，即以?xún)蓚€(gè)支承軸頸表面作為定位基準(zhǔn)面，并

42、以軸肩作軸向定位。 安裝主軸支承軸頸的夾具已有若干種，最初采用和車(chē)床中心架相類(lèi)的夾具如下圖1，夾具的萬(wàn)能性好，但是支承銷(xiāo)的接觸面積小，容易磨損，需要經(jīng)常調(diào)整支承軸頸的外圓中心與砂輪中心的等高，而且整個(gè)夾具以及支承部分的剛性都較差，適用于單件小批量生產(chǎn)及一般精度的主軸。比上一種夾具有所改進(jìn)了的是圖b所示的剖分軸承式磨夾具。這種夾具用銅瓦支承，與主軸軸頸刮配，能保證軸頸和軸瓦之間的良好配合。這種夾具制造容易，前后夾具可以與底座固定成一個(gè)整體，因此無(wú)論是夾具本身還是支承部分的剛性都比前一種為好，可以保證高的加工精度，缺點(diǎn)是軸瓦易磨損，需要定時(shí)刮研，而且容易使工件的支承軸頸拉毛。目前使用著一種V形磨

43、夾具如圖c。這種夾具由一個(gè)V形塊，兩塊硬質(zhì)合金墊塊，一套壓緊螺釘及支架構(gòu)成。用V形磨夾具加工主軸錐孔的精度高，質(zhì)量穩(wěn)定，使用方便，通用性好，當(dāng)然夾具和墊塊的制造要求高，主軸前后支承軸頸的V形塊有分成兩件的，亦做成一個(gè)整體的，后者的剛性比前者更高，但通用性較差。 圖（2-4） 主軸錐孔的磨夾具 3.4.7 鍵槽銑刀 鍵槽銑刀，它主要用于加工圓頭封閉鍵槽。它有兩個(gè)刀齒，圓柱面和端面上都有切削刃，端面切削刃延到中心，工作時(shí)能沿軸線(xiàn)作進(jìn)給運(yùn)動(dòng)，按國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定，直柄鍵槽銑刀d=2～22mm，錐柄鍵槽銑刀直徑d=14～50mm。鍵槽銑刀直徑的精度等級(jí)有和

44、兩種，通常分別加工和鍵槽。鍵槽銑刀的圓周切削刃僅在靠近端面的一小段長(zhǎng)度內(nèi)發(fā)生磨損，重磨時(shí)只需刃磨端面切削刃，銑刀直徑不變。 如下圖所示： 圖（2-5） 鍵槽銑刀 3.5 主軸加工中的幾個(gè)工藝問(wèn)題 3.5.1 錐堵和錐堵心軸的使用 對(duì)于空心的軸類(lèi)零件，當(dāng)通孔加工后，原來(lái)的定位基準(zhǔn)——頂尖孔已被破壞，此后必須重新建立定位基準(zhǔn)。對(duì)于通孔直徑較小的軸，可直接在孔口倒出寬度不大于2mm的60錐面，代替中心孔。而當(dāng)通孔直徑較大時(shí)，則不宜用倒角錐面代之，一般都采用錐堵或錐堵心軸的頂尖孔作為定位基準(zhǔn)。 當(dāng)主軸錐孔的錐度較小時(shí)（車(chē)床的主軸的錐孔為1：20和莫氏6號(hào)）就常

45、用錐堵，如圖所示： 圖（2-6） 錐 堵 使用錐堵或錐堵心軸時(shí)應(yīng)注意以下問(wèn)題。 （1）一般不中途更或拆裝，以免增加安裝誤差。 （2）錐堵心軸要求兩個(gè)錐面應(yīng)同軸，否則擰緊螺母后會(huì)使用工件變形。 3.5.2 頂尖孔的研磨 因熱處理、切削力、重力等的影響，常常會(huì)損壞頂尖孔的精度，因此在熱處理工序之后和磨削加工之前，對(duì)頂尖孔要進(jìn)行研磨，以消除誤差。常用的研磨方法有以下幾種。 （1） 用油石或橡膠砂輪夾在車(chē)床的卡盤(pán)上，用裝在刀架上的金剛鉆將它的前端修整成頂尖形狀（60圓錐體），接著將工件頂在油石或橡膠砂輪頂尖和車(chē)床后頂尖之間如圖所示,并加少

46、量的潤(rùn)滑油，然后開(kāi)動(dòng)車(chē)床使油石或橡膠砂輪轉(zhuǎn)動(dòng)，進(jìn)行研磨。研磨時(shí)用手把持工件并連續(xù)而緩慢的轉(zhuǎn)動(dòng)。這種研磨中心孔方法效率高，質(zhì)量好，也簡(jiǎn)便易行。 （2） 用硬質(zhì)合金頂尖刮研 把硬質(zhì)合金頂尖的60圓錐體修磨成角錐的形狀，使圓錐面只留下4-6條均勻分布的刃帶，這些刃帶具有微小的切削性能，可對(duì)頂尖孔的幾何形狀作微量的修整，又可起擠光的作用。這種方法刮石研的頂尖孔表面粗糙度達(dá)Ra0.8u以下，精度較高，還具有工具壽命長(zhǎng)，刮研效率比油石高的特點(diǎn)，所以一般主軸的頂尖孔可以用此法修研。 如圖（2-7）： 圖（2-7） 用油石研磨頂尖孔 1—油石頂尖 2—工件 3—后頂尖 3.5.3 主

47、軸錐孔加工 主軸前端錐孔和主軸支承軸頸及前端短錐的同軸度要求高，因此磨削主軸的前端錐孔，常常成為機(jī)床主軸加工的關(guān)鍵工序。成批生產(chǎn)時(shí)大都用專(zhuān)用夾具加工，如圖所示，采用這種聯(lián)接方式，機(jī)床只起傳遞扭矩作用，排除了磨床主軸圓跳動(dòng)或同軸度誤差對(duì)工件的影響，也可減少機(jī)床本身的振動(dòng)對(duì)加工精度的影響。 圖（2-8）磨主軸錐孔夾具 1—鋼球 2—彈簧 3—硬質(zhì)合金 4—彈性套 5—支架 6—底座 7—撥盤(pán) 3.5.4 主軸各外圓表面的精加工和光整加工 主軸的精加工都是用磨削的方法，在熱處理工序之后 進(jìn)行，用以糾正在熱處理中產(chǎn)生的變形，最后達(dá)到所需的精度和表面粗糙度。磨削加工

48、一般能經(jīng)濟(jì)地達(dá)到IT6和a0.8-0.2um。對(duì)于一般精度的車(chē)床主軸，磨削是最后的加工工序。而對(duì)精密主軸還需要進(jìn)行光整加工，光整加工用于精密主軸上尺寸公差等級(jí)IT5表面粗糙度低于Ra0.1um的加工表面。 3.5.5 對(duì)軸類(lèi)零件的檢驗(yàn) 軸類(lèi)零件在加工過(guò)程中和加工完以后都要按工藝規(guī)程的要求進(jìn)行檢驗(yàn)，檢驗(yàn)的項(xiàng)目包括表面粗糙度、硬度、尺寸精度、表面形狀精度和相互位置精度。 1、表面粗糙度和硬度的檢驗(yàn)：硬度是在熱處理之后用硬度計(jì)抽檢。 表面粗糙度般用樣塊比較法檢驗(yàn)，該主軸所用的就是這種方法。對(duì)于精密零件可用干涉顯微鏡進(jìn)行測(cè)量。 2、精度檢驗(yàn)：精度檢驗(yàn)應(yīng)按一定順序進(jìn)

49、行，先檢驗(yàn)形狀精度，然后檢驗(yàn)尺寸精度，最后檢驗(yàn)位置精度。這樣可以判明和排除不同性質(zhì)誤差之間對(duì)測(cè)量精度的干擾。 （1） 形狀精度檢驗(yàn) 圓度為軸的同一橫截面內(nèi)最大直徑與最小直徑之差。一般用千分尺按照測(cè)量直徑的方法即可檢測(cè)。精度高的軸需用比較儀檢驗(yàn)。圓柱度同樣可用千分尺檢測(cè)，彎曲度可以用千分表檢驗(yàn)，把工件放在平板上工件轉(zhuǎn)動(dòng)一周，千分表讀數(shù)的最大變動(dòng)量就是彎曲誤差值。 （2） 尺寸精度檢驗(yàn) 在單件小批量生產(chǎn)中，軸的直徑一般用外徑千分尺檢驗(yàn)。精度較高時(shí)，可用杠桿卡規(guī)測(cè)量，臺(tái)肩長(zhǎng)度可用游標(biāo)卡尺、深度游標(biāo)卡尺和深度千分尺檢驗(yàn)。該主軸所用的就是采用這種方法。 （3） 位置精度檢驗(yàn) 為

50、提高檢驗(yàn)精度和縮短檢驗(yàn)時(shí)間，位置精度檢驗(yàn)多采用專(zhuān)用檢具，錐孔的接觸精度用專(zhuān)用錐度量規(guī)涂色檢驗(yàn)，要求接觸面積在70%以上，分布均勻而大端接觸較硬，即錐度只允許偏小，這項(xiàng)檢驗(yàn)應(yīng)在檢驗(yàn)錐孔跳動(dòng)前進(jìn)行。 如圖所示： 圖（2-9）專(zhuān)用錐度量規(guī) 1—擋鐵 2—鋼球 3、4—V形架 5—檢驗(yàn)心棒 各量表的功用如下：量表7檢驗(yàn)錐孔對(duì)支承軸頸的同軸度誤差距軸端300mm外量 表8檢查錐孔軸心線(xiàn)對(duì)支承軸頸軸心線(xiàn)的同軸度誤差；量表3、4、5、6檢查各軸相對(duì)支承軸頸的徑向跳動(dòng)；量表10、11、12檢驗(yàn)端面跳動(dòng)；量表9測(cè)量主軸的軸向竄動(dòng)。 3.6主軸的機(jī)械加工工藝過(guò)程 經(jīng)過(guò)對(duì)主軸結(jié)

51、構(gòu)特點(diǎn)、技術(shù)條件的分析，即可根根據(jù)據(jù)生產(chǎn)批量、設(shè)備條件等編制主軸的工藝規(guī)程。編制過(guò)程中應(yīng)著重考慮主要表面（如支承軸頸、錐孔、短錐及端面等）和加工比較困難的表面（如深孔）的工藝措施。從而正確地選擇定位基準(zhǔn)，合理安排工序。（見(jiàn)零件圖紙） 表（2—3） CA6140車(chē)床主軸小批生產(chǎn)的工藝過(guò)程 序 號(hào) 工 序 工 藝 內(nèi) 容（02051主軸） 設(shè) 備 1 備料 鍛件，退火。40Cr，工序圖見(jiàn)附圖一 2 熱處理 正火。 3 鉗 小端劃中心線(xiàn)，鉆中心孔A4。 4 銑端面鉆中心孔 銑端面 中心孔機(jī)床 5

52、 粗車(chē) a、φ80d9及以左外圓均留余量7.46，肩臺(tái)留余量2； b、φ80.33（1：12）及以右外圓各留余量7.46， 1：12外錐按大端尺寸留余量，各肩臺(tái)留余量2； 以φ100f6及φ70外圓為定位基準(zhǔn)： c、車(chē)右端面，總長(zhǎng)留余量0.5，鉆中心孔A4； d、粗車(chē)φ170留余量7.63，； e、粗車(chē)1：4外錐為φ112.54，軸向長(zhǎng)度車(chē)至14，右端倒角1.5x45； f、其余倒角2x45。 臥式車(chē)床 6 熱處理 調(diào)質(zhì) HRC20—25，彎曲＜0.6。 7 深孔鉆 一次裝夾車(chē)： φ70車(chē)至φ72（+0.12，-

53、0.12） φ100f6車(chē)至φ102（+0.087，-0.087）； 鉆、鏜通孔φ52至尺寸，孔口到3x60（+0.062，-0.062）′。 保證孔與外圓同心＜0.10。 深孔鉆床 8 半精車(chē) 車(chē)左端面見(jiàn)光。 以左端孔、右端外圓為基準(zhǔn)車(chē)： a、 φ70車(chē)至φ71（+0.074，+0.046）； b、φ100f6車(chē)至φ101（+0.14，+0.087） c、φ83g5車(chē)至φ84（+0.087，+0.054）； d、其余各外圓留余量1—1.5。 倒頭，卡盤(pán)與中心架裝夾車(chē)： a、φ170及1：4外錐留余量1—1.5，倒角； b、右端錐孔（莫氏

54、6號(hào)）大端口尺寸車(chē)至φ62.3-0.1， 錐面接觸50%，孔口倒角3x60（0，-0.20）。 c、φ57車(chē)至尺寸。 卡盤(pán)與中心架裝夾車(chē)： 車(chē)左端錐孔留余量0.50—0.60。錐面接觸60%，孔口倒3x60（0，-0.20）。 臥式車(chē)床 C620B 9 精車(chē) a、車(chē)右端面，保證總長(zhǎng)； b、φ170外圓車(chē)至φ170（+0.08，+0.05）； c、1：4外錐留余量0.60—0.80，肩面留余量0.15—0.20，倒角；φ103車(chē)至尺寸； d、其余各＜Ra1.6各外圓留磨量0.2—0.4； e、車(chē)槽、倒角； f、軸向尺寸：423+0.76、295-

55、0.61、108+0.23、分別車(chē)至423.7+0.76、295.2-0.61、108.2+0.23； g、103+0.14右端Ra1.6留磨量0.5—0.6； h、φ105h8右肩面留磨量0.15； k、其余軸向尺寸車(chē)成； l、精車(chē)三處1：12外錐： 小端尺寸分別車(chē)至：φ80.9+0.2、φ83.9+0.2、φ100.9+0.2。 數(shù)控車(chē)床 CSK6163 10 外磨 φ170外圓磨至φ170（+0.040，+0.025）； φ100f6磨至φ100.6（+0.035，0.022）； φ83g5、φ83h6至φ83.6（+0.035，0

56、.022）； 芯軸：ZF0020A- 外圓磨床 11 鉆大端面各孔 鉆、鉸4—φ23+0.05孔至尺寸； 鉆2-M10底孔，锪2-φ10。 鉆M8底孔、擴(kuò)、鉸φ19H9至尺寸，攻M8。 鉆模： 塞規(guī)：φ23 φ19H9 鉆床Z55 12 熱處理 按圖要求高頻： 外圓6處G50，孔1處G50； 可將φ100.333及以右端部分在鹽爐淬火； 回火后將螺絲—M105.x1.5-6h退火。 13 鉗 精鉸4—φ23 ，φ19H9。 校攻M8，M10； 塞規(guī)：φ23、φ19H9 鉆床Z55 14 外磨 磨右端平面及1：4肩面見(jiàn)光，1：4

57、外錐面留磨量0.25—0.30； 粗磨＜Ra2.5各外圓留磨量0.25—0.30； φ105h8右肩面見(jiàn)光； 粗磨三處1：12外錐面，環(huán)規(guī)左端面距1：4外錐肩面軸向尺寸分別至426+0.76、298-0.61、111+0.23 外圓磨床 15 銑 銑三處鍵槽至圖樣要求。 請(qǐng)勿夾傷已加工面。工序圖見(jiàn)附圖二 銑床X25 16 外磨 找正外圓↑0.015： 磨1：4錐度肩面； 磨φ170見(jiàn)光； 半精磨三處1：12外錐面，環(huán)規(guī)左端面距1：4肩面分別至423.9+0.8、295.9-0.7、118.9+0.25； 半精磨Ra1.6及以上各外圓留磨

58、量0.05—0.07； M80x1.5磨至φ80（-0.10，-0.12）； M105x1.5磨至φ105（-0.10，-0.12）； M115x1.5磨至φ115（-0.10，-0.12）； 環(huán)規(guī)： 專(zhuān)用組合磨床 17 精車(chē) a、刻基準(zhǔn)線(xiàn)； b、精車(chē)左端內(nèi)錐孔1：20至尺寸，砂光；精車(chē)孔口3x60倒角，砂光。 C、精車(chē)右端內(nèi)錐孔1：20留磨量0.3—0.35，接觸面≥60%偏近大端，精車(chē)孔口倒角R3，砂光。 數(shù)控車(chē)床 CSK6163 18 熱處理 時(shí)效，油溫120C，24小時(shí)。 19 鉗 清理各部。 20 外

59、磨 精磨Ra1.6以上各外圓至圖樣要求； 精磨三處1：12外錐面至圖樣要求； 精磨1：4外錐面至圖樣要求。 專(zhuān)用組合磨床 21 內(nèi)磨 精磨右端莫氏6號(hào)錐孔至圖樣要求。 專(zhuān)用主軸錐孔磨床 22 精車(chē) 找正外徑↑0.015內(nèi)： a、與螺母配車(chē)兩處螺紋M80x1.5-6h、M100x1.5-6h端面跳動(dòng)≤0.025； b、與螺母配車(chē)M105x1.5-6h至尺寸； c、車(chē)槽保證軸向尺寸103.5+0.14； d、修車(chē)各處倒角，砂光 e、修車(chē)空刀槽至尺寸。 （光亮） 工序圖見(jiàn)附圖三 臥式車(chē)床 23 檢 按技術(shù)條件檢驗(yàn)各項(xiàng)合格。

60、 24 鉗 涂油防銹。 本次設(shè)計(jì)中： 粗車(chē)精度達(dá)到IT11-13； 半精車(chē)精度達(dá)到IT8-9； 精車(chē)精度達(dá)到IT6-7； 銑精度達(dá)到IT9-10； 深孔鉆精度達(dá)到IT8-9； 粗磨精度達(dá)到IT8-9； 半精磨精度達(dá)到IT7-8； 精磨精度達(dá)到IT6-7； 第四章 結(jié) 論 通過(guò)設(shè)計(jì)精密主軸工藝流程，深切體會(huì)到，它是我以后設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)。本次設(shè)計(jì)以主軸的工藝流程為主線(xiàn)，主要介紹了主軸的工藝特點(diǎn)及性質(zhì)。并在研究主軸加工過(guò)程中涉及到夾具、量具、車(chē)

61、刀以及一些加工方法。此外關(guān)于軸類(lèi)的公差與配合也有介紹。 本次設(shè)計(jì)使我對(duì)主軸工藝有了一個(gè)總體的了解和把握。在設(shè)計(jì)中，通過(guò)翻閱資料，也對(duì)夾具、刀具、量具有了系統(tǒng)的認(rèn)識(shí)，在一定程度上認(rèn)識(shí)到，設(shè)計(jì)是一個(gè)很?chē)?yán)謹(jǐn)?shù)倪^(guò)程。從毛坯的選擇、工件的裝夾定位、刀具夾具的選擇、到工序的安排、熱處理的時(shí)效，都不依賴(lài)與個(gè)人的經(jīng)驗(yàn)和技術(shù)。要注意必須理論聯(lián)系實(shí)際，在實(shí)際中總結(jié)理論，切忌死搬硬套，應(yīng)該具體問(wèn)題具體分析，從多方面、多角度、多層次去完成一次設(shè)計(jì)！ 謝 辭 本次設(shè)計(jì)是在指導(dǎo)老師的悉心指導(dǎo)下完成的?？道蠋煘檎撐恼n題的研究提出了許多指導(dǎo)性的意見(jiàn)，為論文的撰

62、寫(xiě)、修改提供了許多具體的指導(dǎo)和幫助。指導(dǎo)老師的嚴(yán)謹(jǐn)治學(xué)、不斷探索的科研作風(fēng)，敏銳深邃的學(xué)術(shù)洞察力，孜孜不倦的敬業(yè)精神，給我留下了深刻的印象，使我受益良多。在本文結(jié)束之際，特向我敬愛(ài)的導(dǎo)師致以最崇高的敬禮和深深的感謝！ 在我撰寫(xiě)論文期間，得到了機(jī)械系機(jī)電工程學(xué)院多位老師的幫助，在忙碌的工作之余，給予我專(zhuān)業(yè)知識(shí)上的指導(dǎo)，而且教給我學(xué)習(xí)的方法和思路，使我在科研工作及論文寫(xiě)作過(guò)程中不斷有新的認(rèn)識(shí)和提高。在此，我對(duì)他們表示由衷的謝意！ 通過(guò)這次畢業(yè)設(shè)計(jì)，對(duì)所學(xué)知識(shí)進(jìn)行了一次系統(tǒng)的綜合考察，感到收獲很大，鍛煉了獨(dú)立思考的能力，學(xué)會(huì)了如何分析問(wèn)題解決問(wèn)題。同時(shí)使自己在設(shè)計(jì)中提高了自己分析問(wèn)題，解

63、決問(wèn)題的能力，為自己今后走向工作崗位打下一個(gè)結(jié)實(shí)的基礎(chǔ)，使自己掌握了又一有利工具，為以后激烈的工作競(jìng)爭(zhēng)中增強(qiáng)實(shí)力 。同時(shí)在這次設(shè)計(jì)中，我也發(fā)現(xiàn)自己的不足。這次畢業(yè)設(shè)計(jì)的時(shí)間短，任務(wù)重，缺乏理論和實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)，再加上我們的能力有限，在設(shè)計(jì)中難免有考慮不周之處，還有望于實(shí)際調(diào)試中不斷完善自己。這將會(huì)是我今后努力和學(xué)習(xí)的方向。導(dǎo)師在設(shè)計(jì)過(guò)程中給予了我關(guān)鍵性的指導(dǎo)與幫助。我再一次表示衷心的感謝！ 衷心的感謝給予建議和幫助的各位老師！ 參考文獻(xiàn) 1．徐嘉元、曾家駒主編. 機(jī)械制造工藝學(xué)（含機(jī)床夾具設(shè)計(jì)）. 北京：機(jī)械 工業(yè)出版社，2006

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