車床主軸加工工藝過(guò)程培訓(xùn)

1、題目：車床主軸加工工藝過(guò)程姓 名:班級(jí)學(xué)號(hào)：指導(dǎo)教師：摘要在機(jī)械領(lǐng)域中，車床是應(yīng)用最廣泛為、最為頻繁的一種機(jī)床，它的應(yīng)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(dá)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(zhì)量的就是它的主軸。 CA6140 車床主軸是把旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)及扭矩通過(guò)主軸端部 的夾具傳遞給工件和刀具，要求有很高的強(qiáng)度及回轉(zhuǎn)精度，其結(jié)構(gòu)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(duì)整個(gè)機(jī) 械加工來(lái)說(shuō)都有著非常重要的作用，本文詳細(xì)闡述了 CA6140主軸的工藝過(guò)程、加工余量、 切削用量以及生產(chǎn)中所涉及的重要夾具 關(guān)鍵詞

2、 車床；主軸；旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)；公差A(yù)bstractIn 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 importa nee, the work piece the accuracy that can atta in to proces

3、s to request and the n 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, reques

4、t ing very high stre ngth 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 the w

5、hole machi ne to say that all have a count for much function, this text elaborates the craft processes of the CA6140 prin cipal axises,process amount of rema ining and slices to pare dosage and produces in detail medium the important tongs involve。Keywords Lather;axis;Pri ncipal axis;allowa nee二'

6、;ft*c卄H "rILDl :_ :艸FS-蟲(chóng):$ 冷ju 屮:； 4rri &nd/AMJ *i：0叫第1章零件的分析1.1零件的作用車床主軸是把旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)及扭矩通過(guò)主軸端部的夾具傳遞給工件和刀具，要求有很高的強(qiáng)度及回轉(zhuǎn)精度，其結(jié)構(gòu)為空心階梯軸，外圓表面有花鍵、電鍵等功能槽及螺紋。111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(zhǔn)。其圓度和同軸度將引起主軸回轉(zhuǎn)誤差，影響被加工工件的精度，必須嚴(yán)格控制。主支承軸頸圓跳動(dòng)公差為0.005mm,1:12錐面接觸率_70%，表面粗糙度 Ra為0.4麗主軸中間輔助支

7、承為單列滾子軸承，用以提高主軸剛性和回轉(zhuǎn)精度。其徑向圓跳動(dòng)公差為0.01 mm；表面粗糙度Ra為0.4 m。尺寸公差等級(jí)為IT6。112頭部錐孔主軸頭部莫氏6號(hào)錐孔是用來(lái)安裝夾具的定位面的。可安裝頂尖，也可安裝刀具。其 對(duì)支承軸頸A、B的圓跳動(dòng)，近軸端公差為0.005 mm，離軸端300mm處公差為0.01 mm。 錐面的接觸率70%表面粗糙度為0.4 m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(duì)位置誤差。113頭部短錐主軸頭部短錐C和大臺(tái)階面D是安裝卡盤(pán)的定位面。其圓跳動(dòng)為 0.008 m表面粗糙度Ra為0.8問(wèn)頭部短錐C對(duì)支承軸頸的圓跳動(dòng)將卡盤(pán)產(chǎn)生同軸度誤差

8、。大臺(tái)階端面D對(duì)支承軸頸軸線跳動(dòng)將卡盤(pán)產(chǎn)生垂直度誤差。114裝配軸頸主軸上共安裝三個(gè)齒輪，其中一個(gè)空套，一個(gè)單鍵連接，另一個(gè)是花鍵連接。裝配軸頸對(duì)支承軸頸徑向圓跳動(dòng)公差為 0.015 mm0.9 mm。表面粗糙度R為0.40.6 m 尺寸 公差等級(jí)為IT5。裝配軸頸對(duì)支承軸頸的同軸度誤差，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)影響齒輪的傳動(dòng)平穩(wěn)性，產(chǎn)生噪生。加工工件時(shí)，會(huì)在工件表面產(chǎn)生重復(fù)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(dāng)主軸螺紋的軸線 與支承軸頸歪斜時(shí)，會(huì)引起主軸上瑣緊螺母端面傾斜，造成主軸內(nèi)圈軸線的同向傾

9、斜，引 起主軸的徑向跳動(dòng)。因此，控制螺紋軸線與支承軸頸軸線的同軸度w 0.025 mm。從零件圖和上面分析看出：CA6140車床主軸加工面較多，包括內(nèi)外圓、內(nèi)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(guān)鍵。1.2 零件的工藝分析在擬定CA6140車床主軸工藝工藝過(guò)程時(shí)，應(yīng)考慮一些問(wèn)題。1.2.1 加工階段的劃分加工過(guò)程大致劃分為四個(gè)階段：頂尖孔之前是預(yù)加工階段；打頂尖孔之后至調(diào)質(zhì)前的工

10、序?yàn)榇旨庸るA段調(diào)質(zhì)處理后至表面 淬火前的工序?yàn)榘刖庸るA段；表面淬火后工序?yàn)榫庸るA段。要求較高的支承軸頸和莫 氏 6 號(hào)錐孔的精加工，則應(yīng)在最后進(jìn)行。整個(gè)主軸加工的工藝過(guò)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(diǎn)是：粗加工時(shí)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(jī)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(diǎn)。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(yīng)力，

11、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(jìn)行該道熱處理工序。粗加工后，安排調(diào)質(zhì)處理。其目的是獲得均勻細(xì)致的索氏體組織，提高零件 的綜合力學(xué)性能，以便在表面淬火時(shí)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(shí)索氏體的金屬結(jié)構(gòu)經(jīng)加工后，表面粗糙度較細(xì)。最后，還須對(duì)有相對(duì)運(yùn)動(dòng)的軸頸表面和經(jīng)常與夾具接觸的錐面進(jìn)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(kāi)始就降低工件剛度。（三）深孔加工第一，應(yīng)安排在調(diào)質(zhì)以后進(jìn)行，因?yàn)檎{(diào)質(zhì)處理變形大，深孔產(chǎn)生彎曲變形后 第二，沒(méi)法糾正，

12、不僅影響棒料通過(guò)，還會(huì)造成主軸高速轉(zhuǎn)動(dòng)的不平衡。深孔加工應(yīng)安排在外圓粗車或半精車之后，以便有一個(gè)較精確的軸頸作定位基面，保證孔與外圓同軸度，時(shí)主軸壁厚均勻。如果僅從定位基準(zhǔn)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(huì)破壞外圓加 工的精度，而且鉆偏時(shí)，要有余量糾正。所以，深孔加工只能在半精加工階段進(jìn)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(shí)， 由于斷續(xù)切削而產(chǎn)生振動(dòng)，既影響加工質(zhì)量，又容易損壞刀具；同時(shí)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(jìn)行，以免銑花鍵產(chǎn)生的變形影響

13、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(huì)影響螺紋和支承軸頸的同軸度。因此，車螺紋宜放在主軸局部淬火之后進(jìn)行。1.2.3 主軸錐孔的磨削主軸錐孔對(duì)主軸支承軸頸的圓跳動(dòng)和錐孔與錐柄接觸率是機(jī)床的主要精度指標(biāo)，因此錐孔磨削是主軸加工的關(guān)鍵之一。影響錐孔磨削精度的主要因素是定位基準(zhǔn)、定位元件選 擇的合理性和帶動(dòng)工件旋轉(zhuǎn)的平穩(wěn)性。所以，加工 CA6140 主軸的關(guān)鍵是錐孔的加工，亦 即加工錐孔是的夾具的設(shè)計(jì)第 2 章 工藝規(guī)程的設(shè)計(jì)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(dòng)量，毛坯常采

14、用鍛件。在熱鍛過(guò)程中金屬纖維按軸向排列，組織細(xì)蜜，具有較高的抗拉、抗彎和抗扭強(qiáng) 度。鍛件在鑄造方法上又分自由鍛和模鍛兩種。自由鍛使用的設(shè)備比較簡(jiǎn)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(jī)上進(jìn)行，設(shè)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(guó)內(nèi)精鍛毛坯公差外徑可達(dá)± 0.3 mm ，內(nèi)徑達(dá)± 0.1 mm ，表面 粗糙度Ra可達(dá)3.21.6um。它適于在大批條件下鍛造形狀復(fù)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(yīng)具有良好的機(jī)械強(qiáng)度和剛

15、度；主軸工作表面應(yīng)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(guān)。（一）主軸材料 45鋼是主軸常用的材料，價(jià)格較便宜。它經(jīng)過(guò)調(diào)質(zhì)（或正火） 、局部加熱淬火后回火， 表面硬度 HRC45 52，一般能滿足普通機(jī)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(jié)構(gòu)鋼，經(jīng)調(diào)質(zhì)淬火后具有較高的綜合機(jī)械性 能。38CrM nAIA是中碳合金氮化鋼，由于氮化溫度（540550C）比淬火溫度低，變形小。 此材料硬度高（中心硬度大于HRC28,

16、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(yīng)力的熱處理 主軸毛坯在鍛造過(guò)程中，若溫度過(guò)高，則將使金屬組織的晶粒粗大；若鍛造 溫度過(guò)低，則造成組織不均勻和過(guò)大的殘余應(yīng)力，甚至出現(xiàn)裂紋。這兩種情況在主軸鍛造 過(guò)程中往往同時(shí)存在，致使主軸強(qiáng)度降低，并由于表面泠硬而不易切削。因此在粗加工前 需進(jìn)行熱處理，以改善切削性能，消除鍛造殘余應(yīng)力，細(xì)化晶粒，并使金屬組織均勻。通 常采用退火或正火處理。2. 預(yù)備熱處理 主軸在粗加工后，最終熱處理以前常進(jìn)行預(yù)備熱處理，通常為調(diào)質(zhì)或正火。調(diào)質(zhì)處理 是淬火后高溫回火（回火溫度為500650

17、C）,調(diào)質(zhì)后可得到均勻細(xì)密的回火索氏體組織， 使主軸獲得較高的強(qiáng)度和韌性等綜合機(jī)械性能。調(diào)質(zhì)時(shí)由于回火溫度高，故主軸容易變形 并產(chǎn)生較多的氧化皮。3. 最終熱處理 主軸最終熱處理包括局部加熱淬火后回火（鉛浴爐加熱淬火、火焰加熱淬火、電感應(yīng) 加熱淬火等）、滲碳淬火、淡化等。其目的是在保持心部韌性的同時(shí)提高表面硬度，使主 軸各工作表面獲得較高的耐磨性和抗疲勞強(qiáng)度，以保持主軸的工作精度和提高使用壽命。 最終熱處理一般放在半精加工之后，因局部淬火后總會(huì)有些變形，故需在淬火后安排磨削 加工工序以消除淬火變形。2.2 主軸加工工藝過(guò)程2.2.1 主軸加工的主要問(wèn)題和工藝過(guò)程設(shè)計(jì)所應(yīng)采取的相應(yīng)措施 主軸加工

18、的主要問(wèn)題是如何保持主軸支承軸頸的尺寸、 形狀、位置精度和表面粗糙度， 主軸前端內(nèi)、外錐面的形狀精度、表面粗糙度以及它們對(duì)支承軸頸的位置精度。主軸支承軸頸的尺寸精度、形狀精度以及表面粗糙度要求，可以采用精密磨削方法保 證，磨前應(yīng)提高精基準(zhǔn)的精度。保證主軸前端內(nèi)、外錐面的形狀精度、表面粗糙度同樣應(yīng)采用精密磨削的方法。為了 保證外錐面相對(duì)支承軸頸的位置精度，以及支承軸頸之間的位置精度，通常采用組合磨削 法，在一次裝夾中加工這些表面。主軸錐孔相對(duì)于支承軸頸的位置精度是靠采用支承軸頸 A、B 作為定位基準(zhǔn)，而讓被 加工主軸裝夾在磨床工作臺(tái)上（不是裝夾在磨床頭架主軸上）加工保證的。以支承軸頸作 為定位基

19、準(zhǔn)加工內(nèi)錐面，符合“基準(zhǔn)重合”原則。讓被加工主軸裝夾在磨床工作臺(tái)上而不 裝夾在磨床頭架主軸上，可以避免磨床主軸回轉(zhuǎn)誤差對(duì)錐孔形狀精度的影響；因?yàn)槟ゴ差^ 架主軸與被加工主軸零件只是柔性連接，磨床頭架主軸只起帶動(dòng)工件回轉(zhuǎn)的作用，而工件 的回轉(zhuǎn)軸心，則取決于定位基準(zhǔn)面 A、B與定位元件的精度。在精磨前端錐孔之前，應(yīng)使 作為定位基準(zhǔn)的支承軸頸A、B達(dá)到一定精度。主軸外圓表面的加工，應(yīng)該以頂尖孔作為統(tǒng)一的定位基準(zhǔn)。如果主軸上有通孔，一旦 通孔加工完畢，就要用帶頂尖孔的工藝錐堵塞到主軸兩端孔中，讓錐堵的頂尖孔起附加定 位基準(zhǔn)的作用。既然工藝錐堵要起定位作用，所以工藝錐堵與主軸錐孔的配合質(zhì)量就十分 重要了。

20、隨著被加工主軸加工精度的逐步提高，也要相應(yīng)提高工藝錐堵的精度。主軸上的通孔，雖然加工精度要求不高，但深孔的加工比較困難，排屑方式都是不可 忽視的問(wèn)題。主軸深孔的加工屬于粗加工，應(yīng)安排在工藝過(guò)程的前部。222主軸加工定位基準(zhǔn)的選擇主軸加工中，為了保證各主要表面的相互位置精度，選擇定位基準(zhǔn)時(shí)，應(yīng)遵循“基準(zhǔn) 重合”與“互為基準(zhǔn)”的原則，并能在一次裝夾中盡可能加工出較多的表面。由于主軸外圓表面的設(shè)計(jì)基準(zhǔn)主軸軸心線，根據(jù)基準(zhǔn)重合的原則考慮選擇主軸兩端的 頂尖孔作為精基準(zhǔn)面。用頂尖孔定位，還能在一次裝夾中把許多外圓表面及其端面加工出 來(lái)，有利于保證加工面間的位置精度。所以實(shí)心軸在粗加工之前先打頂尖孔。對(duì)于

21、空心軸 則以外圓定位，加工通孔，并在兩端孔口加工出60度倒角或內(nèi)錐孔（工藝錐面），用兩個(gè)帶頂尖孔的錐堵或帶錐堵的心軸裝夾工件。為了保證支承軸頸與主軸內(nèi)錐面的同軸度要求，宜按“互為基準(zhǔn)”的原則選擇基準(zhǔn)面。 例如車小端1： 20錐孔和大端莫氏6號(hào)內(nèi)錐孔時(shí)，以與前支承軸頸相鄰而它們又是用同一 基準(zhǔn)加工出來(lái)的外圓柱面為定位基準(zhǔn)面（因支承軸頸系外錐面不便裝夾）；在精車各外圓（包括兩個(gè)支承軸頸）時(shí)，以前、后錐孔內(nèi)所配錐堵的頂尖孔為定位基面；在粗磨莫氏6號(hào)內(nèi)錐孔時(shí)，又以兩圓柱面為定位基準(zhǔn)面；粗、精磨兩個(gè)支承軸頸的1： 12錐面時(shí)，再次用錐堵頂尖孔定位；最后精磨莫氏 6號(hào)內(nèi)錐孔時(shí)，直接以精莫后的前支承軸頸和另

22、一圓柱 面定位。定位基準(zhǔn)每轉(zhuǎn)換一次，都使主軸的加工精度提高一步。主軸主要加工表面加工工序的安排圖1-2所示主軸，其主要加工表面是？75h5、？80h5、？90g5軸頸，兩支軸頸及大頭錐孔。 它們的加工公差都在IT5-IT6之間，表面粗糙度Ra為陰要達(dá)到這樣高的精度要 求，其一般加工路線應(yīng)是：粗車（IT11，Ra12.5半精車（IT9-IT10，Ra6.3-3.2 耐> 精車（IT8 , Ra1.6 耐 > 粗磨（IT7 , Ra0.8 Ra 耐 > 精磨（IT5-IT6 , Ra0.4 耐 。在機(jī)械加工工序中間尚需插入必要的熱處理工序，這就決定了主軸加工各主要表面總 是循著以

23、下順序進(jìn)行的，即粗車 > 調(diào)質(zhì)（預(yù)備熱處理）> 半精車，精車，淬火（最終熱處理），粗磨，精磨主軸加工工藝過(guò)程可劃分為三個(gè)加工階段，即粗加工階段（包括銑端面打頂尖孔、粗 車外圓等）；半精加工階段（半精車外圓，鉆通孔，車錐面、錐孔，鉆大頭端面各孔，精 車外圓等）；精加工階段（包括精銑鍵槽，粗、精磨外圓、錐面、錐孔等） 。圖1-2所示車床主軸主軸表面的加工順序有如下幾種方案：（一）通孔（以毛坯外圓定位，加工后配錐堵）> 外圓表面粗加工（以錐堵頂尖孔定位），錐孔粗加工（以半精加工后外圓定位，加工后配錐堵）> 外圓精加工（以錐堵頂尖孔定位）、錐孔粗加工以精加工后的外圓定位）。（二

24、）圓表面粗加工（以頂尖孔定位）> 外圓表面半精加工（以頂尖孔定位）>鉆通孔（以半精加工后外圓定位，加工后配錐堵）> 外圓表面精加（以錐堵頂尖孔定位）、錐孔粗加工（以精加工后外圓表面定位） > 錐孔精加工（以精加工后外圓表 面定位）（三）外圓表面粗加工（以頂尖孔定位）> 外圓表面半精加工（以頂尖孔定位） > 鉆通孔（以半精加工后外圓表面定位）> 錐孔粗加工（以精加工后外圓表面定位） > 錐孔精加工（以精加工后外圓表面定位，加工后配錐堵）> 外圓表面精加（以錐堵頂尖孔定位）（四）外圓表面粗加工（以頂尖孔定位）> 外圓表面半精加工（以頂尖孔

25、定位）r鉆通孔（以半精加工后外圓表面定位）r錐孔粗加工（以精加工后外圓表面定位，加工后配錐堵）> 外圓表面精加（以錐堵頂尖孔定位）> 錐孔精加工（以精加工外圓表面定位）。上述四種加工方案各有優(yōu)缺點(diǎn)，現(xiàn)簡(jiǎn)要分析如下：方案1：鉆通孔放在外圓表面粗加工之前，則需在鉆通孔后增加配錐堵的 工作；另外，粗加工外圓表面時(shí)，加工余量大，切削力、夾緊力也相應(yīng)較大，所以用錐堵 頂尖孔定位不如用實(shí)心軸頂尖孔定位穩(wěn)定可靠。故此方案對(duì)毛坯是實(shí)心軸的情況則不適 宜，對(duì)于實(shí)心軸在成批生產(chǎn)情況下是可行的。方案 2：錐孔粗加工在外圓表面精加工之后，錐孔粗加工時(shí)以精加工外 圓表面定位，會(huì)破壞外圓表面的精度，故此方案不

26、可行。方案 3：錐孔精加工放在外圓精加工前，錐孔精加工時(shí)以半精加工外圓表面定位，這會(huì)影響錐孔加工精度（內(nèi)孔磨削條件比外圓磨削條件差） ；另外精加工外圓時(shí)以錐堵頂尖 孔定位，有可能破壞錐孔精度，同時(shí)錐堵的加工誤差還會(huì)使外圓表面和內(nèi)錐表面產(chǎn)生較大 的同軸誤差，故此方案也不行。方案 4：錐孔精加工方在外圓精加工之后，錐孔精加工時(shí)以精加工過(guò)的外圓定位，錐孔 精加工工序的加工余量小，磨削力不大，故不會(huì)破壞外圓表面的精度。此外，以外圓表面 定位，定位穩(wěn)定可靠，相比之下此方案最佳。當(dāng)主要表面加工順序確定后，就要合理地插入非主要表面加工工序。對(duì)主軸來(lái)說(shuō)非主要 表面指的是螺孔、鍵槽、螺紋等。這些表面的加工一般不

27、易出現(xiàn)廢品，所以盡量安排在后 邊進(jìn)行，主要表面加工一旦出了廢品，非主要表面就不需要加工了，這樣可以避免工時(shí)的 浪費(fèi)。但是也不能放在最后，以防在加工非主要表面過(guò)程中損害已精加工過(guò)程的主要表面。對(duì)凡是需要在淬硬表面上加工的螺孔、鍵槽等，都應(yīng)安排在淬火前加工完畢，否則表 面淬硬后就不易加工。 在非淬硬表面上的螺孔、 鍵槽等一般在外圓精車之后精磨之前進(jìn)行。 如果在精車之前就加工出這些表面，精車就將在斷續(xù)表面上進(jìn)行，容易產(chǎn)生震動(dòng)，影響表 面質(zhì)量，還容易損壞車刀，加工精度也難以保證。至于主軸螺紋，因它與主軸支承軸頸之 間有一定的同軸度要求，所以螺紋應(yīng)安排在最終熱處理之后的精加工階段進(jìn)行，這樣半精 加工后殘

28、余應(yīng)力重新分布所引起變形和熱處理后的變形，就不會(huì)影響螺紋的加工精度了。檢驗(yàn)工序的合理安排是保證產(chǎn)品質(zhì)量的重要措施。每道工序除操作者自檢外，還必須 安排單獨(dú)的檢驗(yàn)工序。一般在粗加工結(jié)束后安排檢驗(yàn)工序以檢查主軸是否出現(xiàn)氣孔、裂紋 等毛坯缺陷。對(duì)重要工序前后安排檢驗(yàn)工序，以便及時(shí)發(fā)現(xiàn)廢品。在主軸從一個(gè)車間到另 一個(gè)車間時(shí)要安排檢驗(yàn)工序，使后續(xù)車間內(nèi)產(chǎn)生的廢品不致誤認(rèn)為是前車間產(chǎn)生的。在主 軸全部加工結(jié)束之后要經(jīng)全面檢驗(yàn)方可入庫(kù)。2.2.4 主軸加工工藝過(guò)程主軸加工工藝過(guò)程制定的依據(jù)是主軸的結(jié)構(gòu)、技術(shù)要求、生產(chǎn)批量和設(shè)備 條件等。表 1-2 列出了大批生產(chǎn)類型工廠加工圖 1-2 所示車床主軸的工藝過(guò)程

29、表 1-2 大批生產(chǎn)類型工廠加工圖 1-2 所示車床11 鉆、鉸、攻絲端面各孔大頭內(nèi)錐面 22512 精車小頭外圓并切槽仿形精車各外圓兩錐堵頂尖孔 床 CSK6163骨口.序號(hào)工序名稱工序內(nèi)容定位及夾緊設(shè)備1模鍛2熱處理正火3銑端面打頂尖孔總長(zhǎng)872 mm外圓專用機(jī)床4粗車粗車外圓夾小頭頂大頭C620B夾大頭頂小頭5 熱處理調(diào)質(zhì)6 車大端各部車大頭臺(tái)階各面頂尖孔C620B7 車小端各部車小頭各部外圓頂尖孔仿形車床 CE7208 鉆通孔鉆直徑52伽通孔夾小頭托大頭深孔鉆床9精車大頭錐孔車大頭莫氏 6 號(hào)錐孔夾小頭托大頭C620B和大端短錐外短錐及端面（配錐堵）10 精車小頭錐孔車小頭 1：12

30、錐孔及夾大頭托小頭C620B端面（配錐堵）13 鉆、鉸 ?4H7立式鉆床14 磨大頭錐孔粗磨大頭莫氏 6 號(hào)錐孔托直徑 105、 75外圓內(nèi)圓磨床 M212015 銑花鍵粗精銑花鍵兩錐堵頂尖孔花鍵銑床 YB601616 銑鍵槽粗精銑 12f9 鍵槽托直徑 80、105 外圓銑床 X5217車螺紋車三處螺紋M115 1.5、M100 1.5、M7 41.5兩錐堵頂尖孔18粗磨外圓粗磨直徑75、90、105外圓兩錐堵頂尖孔萬(wàn)能外圓磨床M143219精磨外圓精磨各外圓至尺寸兩錐堵頂尖孔萬(wàn)能外圓磨床20粗磨1： 12外錐、兩錐堵頂尖孔用組合磨床大端短錐21精磨1： 12外錐、兩錐堵頂尖孔用組合磨床大端

31、短錐22磨大頭錐孔粗磨大頭莫氏6號(hào)錐孔托直徑105、75外圓內(nèi)圓磨床M212023精磨大頭錐孔精磨莫氏6號(hào)錐孔前后支承軸頸直主軸錐孔磨床24鉗工去銳邊毛刺，校正 M8 M10螺紋25檢驗(yàn)按圖樣要求檢驗(yàn)225各工序工步的排序工序3銑端面打中心孔安裝1工步1粗銑右端面，保證圖示尺寸 486； mm工步2打中心孔安裝2工步1粗銑左端面，保證總尺寸 874： mm工步2打中心孔工序4粗車外圓第3章 機(jī)械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的確定3.1各工序工步的切削余量的計(jì)算CA6140主軸零件材料為45鋼HBS20&241，生產(chǎn)類型為小批生產(chǎn)，采用摸鍛毛坯。一、根據(jù)上述原始資料及加工工藝，分別確定各

32、加工表面的機(jī)械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸如下：1. 加工大端莫氏6號(hào)錐孔精磨：大端為？63.348 mm的錐孔查機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡(jiǎn)明手冊(cè)（以下簡(jiǎn)稱工藝手冊(cè)）表5-22確定余量為0.0100.040 mm。貝U, 63.348-0.010=63.338 mm ； 63.348-0.04=63.308 mm。即 粗車后的直徑為？63.30863.338 mm，?。?3.3 mm粗磨：？ 63.3 mm查工藝手冊(cè)表5-44確定余量為0.400.55 mm貝U，63.3-0.4=62.9 mm ； 63.3-0.55=62.7 mm。即 精車后的直徑為？62.7562.9 mm ,根據(jù)工藝手冊(cè)表 5

33、-32取?62.898 mm按照精 度等級(jí)H12其公差為°! mm2. 力卩工錐孔？56；.2 mm精車：？ 56；2 mm查工藝手冊(cè)表 5-32精車后的直徑為?55.6？55.45mm按照H11 公差等級(jí)其公差為00.1。3. 加工1： 12外錐精磨：大端？77.5mm,小端?75.2 5 mm。查工藝手冊(cè)表 5-22，零件基本尺寸5080 mm，直徑余量 2Z=0.008 0.012 mm。貝U，77.2+0.008=77.508 mm ； 77.5+0.012=77.512 mm。取？75.5 mm。 75.25+0.008=75.258 mm ； 75.25+0.012=75

34、.262 mm。取?75.35 mm。即粗磨后的直徑為大端？75.5 mm，小端？75.35 mm。粗磨1： 20外圓：大端?75.5 mm,小端？75.35 mm。查工藝手冊(cè)表5-15零件基本尺 寸50mm80折算長(zhǎng)度_200mm。磨削余量0.25 mm貝U，77.5+0.25=77.75 mm ； 75.35+0.25=75.55 mm即 精車后的直徑尺寸為大端 77.75 mm ,小端75.55 mm。精車：根據(jù)工藝手冊(cè)表 5-21，直徑？乞100 mm，加工余量為0.2 mm。則，77.5-0.2=77.55 mm ； 75.55-0.2=75.53 mm。即 粗車后的直徑大端為？77

35、.55 mm，小端？75.53 mm半精車：查工藝手冊(cè)表 5-14半精車余量為2.0 mm。則，大端 77.55+2.0=79.55 mm即粗車前的最小直徑為79.55 mm粗車：查表5-21，加工余量2Z=2.8mm。則，79.55+2.8=82.35 mm即粗車前毛坯的最小直徑為82.35 mm。4. 加工 1： 12 外錐，小端？105.25 mm， 大端?108.5 mm精磨：查工藝手冊(cè)表 5-22知，直徑在80120,直徑余量為0.0100.014 mm則，105.25+0.010=105.260 mm，105.25+0.014=105.264 mm108.5+0.010=108.5

36、1 mm，108.25+0.014=108.514 mm即粗磨后的直徑為大端為?108.6 mm，小端為?105.3 mm粗磨：根據(jù)工藝手冊(cè)表5-15查得粗磨余量為0.30 mm則，105.3+0.30=105.60 mm，108.6+0.30=108.9 mm即粗磨后的直徑為大端108.9 mm，小端105.6 mm精車：查工藝手冊(cè)表5-21知得精車余量為0.50 mm則，108.9+0.5=109.4 mm， 105.6+0.5=106.1 mm即半精車后的短錐直徑大端直徑為 109.4 mm，小端為106.1 mm半精車：根據(jù)5-14查工藝手冊(cè)得直徑為 80 mm120mm且折算長(zhǎng)度20

37、0400mm知其余量2.0 mm則，109.4+2.0=111.40 mm，106.1+2.0=108.1 mm即 粗車后的直徑為，大端 ？111.40mm，?108 mm粗車：由工藝手冊(cè)表5-14知粗車余量為2.8 mm即 粗車前毛坯的最小直徑為110.4+2.8=113.7 mm5 .加工7。7 30 短錐,大端為106.373。皿13 mm精磨：按照工藝手冊(cè)表5-22直徑在80120 mm時(shí)直徑余量是0.0100.014 mm則,106.373+0.010=106.383 mm,106.373+0.014=106.387 mm取?106.4 00.013 mm。即 粗磨后的直徑為?106

38、.4 00.013 mm。粗磨：查工藝手冊(cè)表5-15知粗磨的余量為0.30 mm則,106.4+0.50=106.90 mm,公差等級(jí)為 H11即 精車后的直徑為106.9 0°.1 mm精車:查工藝手冊(cè)表5-21,基本尺寸100mm知直徑加工余量為0.5 mm則,106.9+0.5=107.4 mm,取 107.5 mm。且公差等級(jí)為 H11即 半精車后的尺寸為107.5,2 mm半精車：由工藝手冊(cè)表5-14查得直徑半精車余量為2.0 mm則,107.5+2.0=109.5 mm即粗車后的直徑為?109.5 mm粗車：根據(jù)工藝手冊(cè)表5-14知粗車余量是2.8 mm則,109.5+2

39、.8=112.3 mm即粗車前毛坯的最小直徑為112.3 mm6. 精磨外圓設(shè)計(jì)尺寸為?70 °0.013 mm精磨：按照工藝手冊(cè)表5-22直徑在80120mm時(shí)直徑余量是0.0080.012 mm即 粗磨后的直徑為？70；.021口口。粗磨：查工藝手冊(cè)表5-15知粗磨的余量為0.50 mm則，70+0.50=70.5 mm 直徑偏差為 00.046 mm即精車后的直徑為70.5人46 mm精車:查工藝手冊(cè)表5-21,基本尺寸100 mm知直徑加工余量為0.5 mm則,70.5+0.5=71 mm即半精車后的尺寸為71 mm半精車：由表5-14查得直徑半精車余量為2.0 mm則，71

40、+2.0=73 mm即粗車后的直徑為？73mm粗車：根據(jù)表5-14知粗車余量是2.8 mm則,73+2.8=76.3 mm即粗車前毛坯的最小直徑為75.8 mm7. 精磨?750o.oi3 mm精磨：按照工藝手冊(cè)表5-20直徑余量是0.15 mm則，75+0.15=75.15 mm即粗磨后的直徑為75.15 mm粗磨：查工藝手冊(cè)表5-15知粗磨的余量為0.30 mm則，75.15+0.30=75.45 mm,取 75.5 mm即精車后的直徑為75.5吐046 mm ,直徑偏差0.041精車：查工藝手冊(cè)表5-21,基本尺寸100mm知直徑加工余量為0.8 mm則,75.5+0.80=76.3mm

41、即半精車后的尺寸為76.3mm半精車：由工藝手冊(cè)表5-14查得直徑半精車余量為2.0 mm則,76.3+2.0=78.3 mm mm即粗車后的直徑為?78.3粗車：根據(jù)表5-14知粗車余量是2.8 mm則，78.3+2.8=81.1 mm即粗車前毛坯的最小直徑為81.8 mm8. 精磨？80；013 mm精磨：按照工藝手冊(cè)表5-20直徑余量是0.15 mm則，80+0.15=80.15 mm即粗磨后的直徑為80.1 mm粗磨：查工藝手冊(cè)表5-15知粗磨的余量為0.30 mm則，80.1+0.30=80.40 mm,取 80.5 mm 直徑偏差 00.0540 mm即 精車后的直徑為75.5紅0

42、46 mm,直徑偏差O041精車：查工藝手冊(cè)表5-21,基本尺寸100mm知直徑加工余量為則,80.5+0.80=81.3 mm即半精車后的尺寸為81.3 mm半精車：由工藝手冊(cè)表5-14查得直徑半精車余量為2.0 mm則，81.3+2.0=83.3 mm即粗車后的直徑為？83.3 mm粗車：根據(jù)工藝手冊(cè)表5-14知粗車余量是2.8 mm則，83.3+2.8=96.1 mm即粗車前毛坯的最小直徑為96.1 mm9. 精磨?89牆mm精磨：按照工藝手冊(cè)表5-20直徑余量是0.15 mm則,89+0.15=89.15mm直徑偏差為 00.015即粗磨后的直徑為89.15 mm粗磨：查工藝手冊(cè)表5-

43、15知粗磨的余量為0.40 mm則，89.15+0.40=89.50 mm,直徑偏差 00.0540 mm即精車后的直徑為89.5 mm精車：查工藝手冊(cè)表5-21,基本尺寸100mm知直徑加工余量為則,89.5+0.75=90.25 mm,直徑偏差。°15即半精車后的尺寸為90.25 mm半精車：由工藝手冊(cè)表5-14查得直徑半精車余量為2.0 mm則，90.25+2.0=92.25 mm即粗車后的直徑為?92.25 mm粗車：根據(jù)工藝手冊(cè)表5-14知粗車余量是2.8 mm則，92.25+2.8=95.05 mm即粗車前毛坯的最小直徑為95.05 mm(10)精磨?90 mm0.8 m

44、m0.8 mm精磨：按照工藝手冊(cè)表5-20,直徑余量是0.015 mm則,90+0.015=90.15 mm,且直徑偏差為 0005 mm即粗磨后的直徑為90.15 mm。粗磨：查工藝手冊(cè)表5-15知粗磨的余量為0.40 mm則，90.1+0.40=90.5 mm,直徑偏差為；.°54即精車后的直徑為90.5 mm精車:查工藝手冊(cè)表5-21,基本尺寸100mm知直徑加工余量為則,90.5+0.8=91.3 mm,且直徑偏差為 00.15即半精車后的尺寸為91.3 mm。半精車：由工藝手冊(cè)表5-14查得直徑半精車余量為2.0 mm則,91.25+2.0=109.5 mm即粗車后的直徑為

45、？109.5 mm粗車：根據(jù)工藝手冊(cè)表5-14知粗車余量是2.8 mm則,109.5+2.8=112.3 mm即粗車前毛坯的最小直徑為112.3 mm（11）精磨外圓?105 mm精磨:按照工藝手冊(cè)表5-22直徑余量是0.015 mm則，105+0.15=105.15 mm,直徑偏差為即粗磨后的直徑為？105.15mm。粗磨：查工藝手冊(cè)表5-15知粗磨的余量為0.40 mm則，105.1+0.40=105.15 mm,直徑偏差為即精車后的直徑為105.15 mm精車:查工藝手冊(cè)表5-21,基本尺寸100mn知直徑加工余量為則,105.5+0.75=106.25 mm,直徑偏差為。0.150.7

46、5 mm0.75 mm即半精車后的尺寸為106.25。°15 mm半精車：由工藝手冊(cè)表5-14查得直徑半精車余量為2.0 mm則,10.25+2.0=108.25 mm即粗車后的直徑為？109.5 mm粗車：根據(jù)工藝手冊(cè)表5-14知粗車余量是2.8 mm則,108.25+2.8=110.05 mm即粗車前毛坯的最小直徑為110.05 mm（12） 車螺紋： W4 1.5-6g 由表5-58查得車螺紋前軸的直徑為 ?74,螺距為p=1.5 mm, 內(nèi)徑為 d=73.376mm精車：查工藝手冊(cè)表 5-21直徑余量為1.25 mm則，74+1.25=75.25 mm即半精車后直徑？75.2

47、5 mm半精車：查工藝手冊(cè)表 5-14直徑余量為2.0 mm則， 75.25+2.0=77.25 mm即粗車后直徑?77.25 mm粗車：根據(jù)工藝手冊(cè)表5-14知粗車余量是2.5 mm則，77.25+2.5=79.25 mm即粗車前毛坯的最小直徑為79.25 mm（13） 車螺紋： M105 1.5-6g 由表 5-58查得車螺紋前軸的直徑為?105mm，螺距為p=1.5 mm,內(nèi)徑為 d=103.335 mm mm精車：查表工藝手冊(cè)5-21直徑余量為1.25則，105+1.25=106.25 mm即半精車后直徑?106.25 mm半精車：查工藝手冊(cè)表 5-14直徑余量為2.0 mm則，106

48、.25+2.0=108.25 mm即粗車后直徑?108.25 mm粗車：根據(jù)工藝手冊(cè)表5-14知粗車余量是2.8 mm則，108.25+2.8=110.03 mm即粗車前毛坯的最小直徑為110.03 mm（14） 車螺紋：M1151 5-6g由表5-58查得車螺紋前軸的直徑?115mm ,螺距為p=1.5 mm, 內(nèi)徑為 d=113.335 mm精車：查工藝手冊(cè)表 5-21 直徑余量為 1.25 mm則， 115+1.25=116.25 mm即 半精車后直徑 ?106.25 mm半精車：查工藝手冊(cè)表 5-14 直徑余量為 1.8 mm 則， 116.25+1.8=108.05 mm即 粗車后直

49、徑 ?108.05 mm粗車： 根據(jù)工藝手冊(cè)表 5-14 知粗車余量是 2.0 mm 則， 108.25+2.0=110.25 mm即 粗車前毛坯的最小直徑為 110.25 mm（15）粗精銑鍵槽粗銑鍵槽：查工藝手冊(cè)表 5-29 知槽寬 B 10mm則加工余量2Z=1mm , Z=0.5mm，公差為0.20 mm精銑鍵槽：查工藝手冊(cè)表 5-29 知槽寬 B10mm貝U力卩工余量2Z=0.3 mm , Z=0.15 mm，公差為0.10 mm（ 16）粗精銑花鍵（17）精車？69.5 mm長(zhǎng)4 mm 的外圓粗銑花鍵：根據(jù)mm知，加工余量為1.0-1.2 mmmm精銑花鍵：根據(jù) 機(jī)械加工工藝人員手

50、冊(cè) 知，加工余量為 0.8-1. 精車：查表 5-21 得 2Z=0.2 mm， Z=0.1mm則， 69.5+0.2=69.7 mm即 半精車后直徑為 69.7 mm半精車：查 機(jī)械加工工藝人員手冊(cè) 表 5-14 2Z=2.0 mm則， 69.7+2.0=71.7 mm即 粗車前的直徑為 71.7 mm粗車：查機(jī)械加工工藝人員手冊(cè) 表5-14 2Z=2.5 mm則， 71.2+2.5=73.5 mm即 粗車前最小直徑為 73.5 mm（18）精車？73.5 mm長(zhǎng)4 mm的外圓精車： 查機(jī)械加工工藝人員手冊(cè) 表5-21 得 2Z=0.2 ，Z=0.1 mm 則， 73.5+0.2=73.7

51、mm即 半精車后直徑為 73.7 mm半精車：查 機(jī)械加工工藝人員手冊(cè) 表 5-14 2Z=2.0 mm 則， 73.7+2.0=75.7 mm即 粗車前的直徑為 75.7 mm粗車： 查機(jī)械加工工藝人員手冊(cè) 表 5-14 2Z=2.5 mm則， 75.7+2.5=78.2 mm即 粗車前最小直徑為 78.2 mm（19）精車 ?74.5 長(zhǎng) 4mm 的外圓精車： 查工藝手冊(cè)表 5-21 得 2Z=0.2 mm，Z=0.1 mm 則， 74.5+0.2=74.7 mm即 半精車后直徑為 74.7 mm 半精車：查工藝手冊(cè)表 5-14 2Z=2.0 mm 則， 74.7+2.0=75.7 mm即

52、 粗車前的直徑為 76.7 mm粗車：查工藝手冊(cè)表 5-14 2Z=2.5 mm則， 76.7+2.5=79.2 mm即 粗車前最小直徑為 79.2 mm（20）精車 ?80mm 長(zhǎng) 3.5 mm 的外圓 精車：查工藝手冊(cè)表 5-21 得 2Z=0.2 mm ，Z=0.1 mm 則， 80+0.2=80.2 mm即 半精車后直徑為 80.2 mm半精車：查工藝手冊(cè)表 5-14 2Z=2.0 mm 則， 80.2+2.0=82.2 mm即 粗車前的直徑為 82.2 mm 粗車：查工藝手冊(cè)表 5-14 2Z=2.5 mm則， 82.2+2.5=84.7 mm即 粗車前最小直徑為 84.7 mm(2

53、1) 精車？76.5 mm長(zhǎng)3mm的外圓精車：查工藝手冊(cè)表 5-21 得 2Z=0.2 mm， Z=0.1 mm則，76.5+0.2=76.7 mm即 半精車后直徑為 76.7 mm半精車：查表 5-14 2Z=2.0 mm則，76.7+2.0=78.7 mm即 粗車前的直徑為 78.7 mm粗車：查工藝手冊(cè)表 5-14 2Z=2.5 mm則，78.7+2.5=81.2 mm即 粗車前最小直徑為 81.2 mm(22) 精車？79.5 mm長(zhǎng)3mm的外圓精車：查工藝手冊(cè)表 5-21 得 2Z=0.2 mm，Z=0.1 mm 則， 79.5+0.2=79.7 mm即 半精車后直徑為 79.7 m

54、m半精車：查工藝手冊(cè)表 5-14 2Z=2.0 mm則， 79.7+2.0=81.7 mm即 粗車前的直徑為 81.7 mm粗車：查工藝手冊(cè)表 5-14 2Z=2.5 mm則， 81.7+2.5=84.2 mm即 粗車前最小直徑為 84.2 mm(23) 精車？86mm長(zhǎng)3 mm的外圓精車：查工藝手冊(cè)表 5-21 得 2Z=0.2 mm，Z=0.1 mm 則， 86+0.2=86.2 mm即 半精車后直徑為 86.2 mm半精車：查工藝手冊(cè)表 5-14 2Z=2.0 mm則， 86.2+2.0=88.2 mm即 粗車前的直徑為 88.2 mm粗車：查工藝手冊(cè)表 5-14 2Z=2.5 mm則，

55、 88.2+2.8=91 mm即 粗車前最小直徑為 91mm(24) 精車？89.5 mm長(zhǎng)4 mm的外圓精車：查工藝手冊(cè)表 5-21 得 2Z=0.2 mm，Z=0.1 mm 則， 89.5+0.2=89.7 mm即 半精車后直徑為 89.7 mm半精車：查工藝手冊(cè)表 5-14 2Z=2.0 mm則， 89.7+2.0=91.7 mm即 粗車前的直徑為 91.7 mm 粗車：查工藝手冊(cè)表 5-14 2Z=2.8 mm則， 91.7+2.8=94.5 mm即 粗車前最小直徑為 94.5 mm(25) 精車？97.5長(zhǎng)4 mm的外圓精車：查工藝手冊(cè)表 5-21 得 2Z=0.2 mm，Z=0.1 mm則， 97.5+0.2=87.7 mm即 半精車后直徑為 97.7 mm半精車：查工藝手冊(cè)表 5-14 2Z=2.0 mm則， 97.7+2.0=99.7 mm即 粗車前的直徑為 99.7 mm粗車：查工藝手冊(cè)表 5-