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1、精選優(yōu)質文檔-傾情為你奉上題 目：車床主軸加工工藝過程姓 名：班級學號：指導教師：專心-專注-專業(yè)摘 要在機械領域中，車床是應用最廣泛為、最為頻繁的一種機床，它的應用非常的普遍。所以它的加工精度就極其的重要，工件能否達到加工要求就取決于車車床本身的精度，而決定車床加工質量的就是它的主軸。CA6140車床主軸是把旋轉運動及扭矩通過主軸端部的夾具傳遞給工件和刀具，要求有很高的強度及回轉精度，其結構為空心階梯軸，外圓表面有花鍵、電鍵等功能槽及螺紋。故，生產(chǎn)CA6140主軸的工藝以及加工方法，對整個機械加工來說都有著非常重要的作用，本文詳細闡述了CA6140主軸的工藝過程、加工余量、切削用量以及生產(chǎn)中

2、所涉及的重要夾具關鍵詞 車床；主軸；旋轉運動；公差AbstractIn the machine realm, the lather is an application most extensively is,the most multifarious tool machine, especially the CA6140 lathers, its application is very widespread.So it processes accuracy for the very importance, the work piece the accuracy that can attain

3、to process to request and then be decided by the car lather, but decide the CA6140 lathers processing quality is its principal axis.The CA6140 lather principal axis is revolve sport and twist to carry a department through a principal axis of the tongs deliver to have for the work piece and the knife

4、, requesting very high strength and turning round accuracy, its structure is a hollow stairs stalk, outside circle the surface contain the function slots, such as HUA JIAN4 and the electricity key.etc. and thread.Past, produce the craft of the CA6140 principal axises and process a method, process to

5、 the whole machine to say that all have a count for much function, this text elaborates the craft processes of the CA6140 principal axises,process amount of remaining and slices to pare dosage and produces in detail medium the important tongs involve。Keywords Lather;axis;Principal axis;allowance目 錄第

6、 1 章 零件的分析1.1 零件的作用車床主軸是把旋轉運動及扭矩通過主軸端部的夾具傳遞給工件和刀具，要求有很高的強度及回轉精度，其結構為空心階梯軸，外圓表面有花鍵、電鍵等功能槽及螺紋。1.1.1 支承軸頸主軸兩主支承軸頸A、B和1：12錐度與雙列向心短圓錐磙子軸承配合，并支承在主軸箱孔上是主軸部件的裝配基準。其圓度和同軸度將引起主軸回轉誤差，影響被加工工件的精度，必須嚴格控制。主支承軸頸圓跳動公差為0.005,1:12錐面接觸率70%，表面粗糙度Ra為0.4µm。 主軸中間輔助支承為單列滾子軸承，用以提高主軸剛性和回轉精度。其徑向圓跳動公差為0.01；表面粗糙度Ra為0.4µ

7、;m。尺寸公差等級為IT6。1.1.2 頭部錐孔主軸頭部莫氏6號錐孔是用來安裝夾具的定位面的?？砂惭b頂尖，也可安裝刀具。其對支承軸頸A、B的圓跳動，近軸端公差為0.005，離軸端300處公差為0.01。錐面的接觸率70%表面粗糙度為0.4µm，硬度要求HRC52。主軸錐孔的軸線與支承軸頸線不重合，將使被加工工件產(chǎn)生相對位置誤差。1.1.3 頭部短錐主軸頭部短錐C和大臺階面D是安裝卡盤的定位面。其圓跳動為0.008µm，表面粗糙度Ra為0.8µm。 頭部短錐C對支承軸頸的圓跳動將卡盤產(chǎn)生同軸度誤差。大臺階端面D對支承軸頸軸線跳動將卡盤產(chǎn)生垂直度誤差。1.1.4 裝配

8、軸頸主軸上共安裝三個齒輪，其中一個空套，一個單鍵連接，另一個是花鍵連接。裝配軸頸對支承軸頸徑向圓跳動公差為0.0150.9。表面粗糙度R為0.40.6µm，尺寸公差等級為IT5。裝配軸頸對支承軸頸的同軸度誤差，會引起主軸傳動齒輪嚙合不良，當主軸轉速很高時，還會影響齒輪的傳動平穩(wěn)性，產(chǎn)生噪生。加工工件時，會在工件表面產(chǎn)生重復出現(xiàn)的震紋，精加工是尤為明顯。1.1.5 軸向鎖緊主軸外圓上有三段螺紋，用于軸承等鈴部件的軸向鎖緊。當主軸螺紋的軸線與支承軸頸歪斜時，會引起主軸上瑣緊螺母端面傾斜，造成主軸內圈軸線的同向傾斜，引起主軸的徑向跳動。因此，控制螺紋軸線與支承軸頸軸線的同軸度0.025。從

9、零件圖和上面分析看出：CA6140車床主軸加工面較多，包括內外圓、內外錐、單鍵和花鍵、螺紋等，而且尺寸精度、性為精度以及表面粗糙度要求均較高，部分表面還需要表面淬火，但主要加工表面是以上五種，其中兩主支承軸頸本身的尺寸精度、形狀精度，兩支承之間的同軸度和主支承軸頸與其它表面相互位置精度以及表面粗糙度，則是主軸加工的關鍵。1.2 零件的工藝分析 在擬定CA6140車床主軸工藝工藝過程時，應考慮一些問題。1.2.1 加工階段的劃分加工過程大致劃分為四個階段： 頂尖孔之前是預加工階段；打頂尖孔之后至調質前的工序為粗加工階段調質處理后至表面淬火前的工序為半精加工階段；表面淬火后工序為精加工階段。要求較

10、高的支承軸頸和莫氏6號錐孔的精加工，則應在最后進行。整個主軸加工的工藝過程，是以主要表面（特別是支承軸頸）的加工為主線，穿插其它表面的加工工序組成的。這樣安排的優(yōu)點是：粗加工時切除大量金屬是產(chǎn)生的變形，可以在半精加工和精加工中去掉。而主要表面放在最后，可不受其它表面加工的影響，并方便安排熱處理工序，有利于機床的選擇。1.2.2 工序順序安排工序順序的安排主要根據(jù)基面先行、先粗后精、先主后次的原則。并注意下列幾點。（一） 熱處理的安排主軸毛坯鍛造后，一般安排正火處理。其目的是，消除鍛造殘余應力，改善金屬組織，降低硬度，改善切削加工性能。棒料毛坯可不進行該道熱處理工序。粗加工后，安排調質處理。其目

11、的是獲得均勻細致的索氏體組織，提高零件的綜合力學性能，以便在表面淬火時得到均勻致密的硬度層，并使硬化層的硬度由表面向中心逐漸降低。同時索氏體的金屬結構經(jīng)加工后，表面粗糙度較細。最后，還須對有相對運動的軸頸表面和經(jīng)常與夾具接觸的錐面進行淬火或氮處理，以提高其耐磨性。一般高頻淬火安排在粗磨之前；氮化安排在粗磨之后，精磨之前。（二）外圓表面的加工順序先加工大直徑外圓，以免一開始就降低工件剛度。（三）深孔加工第一， 應安排在調質以后進行，因為調質處理變形大，深孔產(chǎn)生彎曲變形后第二， 沒法糾正，不僅影響棒料通過，還會造成主軸高速轉動的不平衡。深孔加工應安排在外圓粗車或半精車之后，以便有一個較精確的軸頸作

12、定位基面，保證孔與外圓同軸度，時主軸壁厚均勻。如果僅從定位基準考慮，希望始終用頂尖孔定位，避免使用錐堵，深孔加工安排在最后為好。但是深孔加工是粗加工，發(fā)熱量大，會破壞外圓加工的精度，而且鉆偏時，要有余量糾正。所以，深孔加工只能在半精加工階段進行。（四）次要表面的加工安排主軸上的花鍵、鍵槽等次要表面，一般都放在外圓精車時，由于斷續(xù)切削而產(chǎn)生振動，既影響加工質量，又容易損壞刀具；同時也難以控制鍵槽的尺寸要求。但是，它們的加工也不宜放在主要表面精磨之后進行，以免銑花鍵產(chǎn)生的變形影響主要表面精度。主軸上的螺紋均有較高的要求，如安排在淬火前加工，淬火后產(chǎn)生的變形，會影響螺紋和支承軸頸的同軸度。因此，車螺

13、紋宜放在主軸局部淬火之后進行。1.2.3 主軸錐孔的磨削主軸錐孔對主軸支承軸頸的圓跳動和錐孔與錐柄接觸率是機床的主要精度指標，因此錐孔磨削是主軸加工的關鍵之一。影響錐孔磨削精度的主要因素是定位基準、定位元件選擇的合理性和帶動工件旋轉的平穩(wěn)性。所以，加工CA6140主軸的關鍵是錐孔的加工，亦即加工錐孔是的夾具的設計 第 2 章 工藝規(guī)程的設計2.1 主軸的材料、毛坯與熱處理2.1.1 主軸的毛坯主軸屬于外圓直徑相差較大的階梯軸，為了節(jié)省材料和減少加工的勞動量，毛坯常采用鍛件。在熱鍛過程中金屬纖維按軸向排列，組織細蜜，具有較高的抗拉、抗彎和抗扭強度。鍛件在鑄造方法上又分自由鍛和模鍛兩種。自由鍛使用

14、的設備比較簡單，但毛坯的精度較低、余量大、生產(chǎn)率低，只適用于單件、小批生產(chǎn)。模鍛一般在模鍛壓力機上進行，設備比較昂貴，并須專用鍛模，但毛坯精度高、加工余量小、生產(chǎn)率高。目前國內精鍛毛坯公差外徑可達±0.3，內徑達±0.1，表面粗糙度Ra可達3.21.6um。它適于在大批條件下鍛造形狀復雜、精度要求高的主軸。圖1-1所示為模鍛主軸毛坯示意圖。2.1.2 主軸的材料和熱處理根據(jù)主軸的功用，主軸應具有良好的機械強度和剛度；主軸工作表面應具有高的耐磨性與加工后尺寸精度的穩(wěn)定性。這些都與主軸的材料與所選用的熱處理方法有關。（一）主軸材料45鋼是主軸常用的材料，價格較便宜。它經(jīng)過調質（

15、或正火）、局部加熱淬火后回火，表面硬度HRC4552，一般能滿足普通機床要求。但與65Mn、40Cr等合金鋼比較，45鋼淬透性差、淬火后變形大、加工后尺寸穩(wěn)定性差，故高精度主軸常用合金鋼。40Cr是含碳量為0.37%0.45%的合金結構鋼，經(jīng)調質淬火后具有較高的綜合機械性能。38CrMnAlA是中碳合金氮化鋼，由于氮化溫度（540550）比淬火溫度低，變形小。此材料硬度高（中心硬度大于HRC28），并具有優(yōu)良的耐疲勞性能、尺寸穩(wěn)定性好，是制造高精度主軸的理想材料。（二）主軸熱處理1. 改善切削加工性能、消除鍛造殘余應力的熱處理 主軸毛坯在鍛造過程中，若溫度過高，則將使金屬組織的晶粒粗大；若鍛造溫度過低，則造成組織不均勻和過大的殘余應力，甚至出現(xiàn)裂紋。這兩種情況在主軸鍛造過程中往往同時存在，致使主軸強度降低，并由于表面泠硬而不易切削。因此在粗加工前需進行熱處理，以改善切削性能，消除鍛造殘余應力，細化晶粒，并使金屬組織均勻。通常采用退火或正火處理。2. 預備熱處理主軸在粗加