CA6140車床主軸機械加工工藝的設計1

1、河南工業(yè)職業(yè)技術學院畢業(yè)論文題目CA6140車床主軸機械加工工藝的設計班級05111姓名趙巖專業(yè)機械設計與制造指導教師答辯日期2008年6月15日刖言本次畢業(yè)設計是在在完成三年大專血液的基礎上，以所學理論知識為礎，以在各個單位實習為實踐依據(jù)，在學完所學的基礎課、專業(yè)課和理論課及屢次深入車間,熟悉相關設備和工藝后的前提下驚醒的。是畢業(yè)前對所學個科知識的綜合性復習，系統(tǒng)性應用，驚醒的依次理論與實踐想結合的探索性訓練，也是對我們踏上工作崗位前的依次工作實踐。關鍵詞：高速切削加工數(shù)據(jù)庫基于實例推理UGAB0業(yè)恥4/o.ooj*e!0.005在Sfl端處It-七/wornCHI00.004/D応1A&T

2、OC o 1-5 h z摘要I1緒論 HYPERLINK l bookmark8 1.1本課題的來源、目的及意義(1) HYPERLINK l bookmark10 1.2課題背景及國內外研究現(xiàn)狀(1) HYPERLINK l bookmark12 1.3本課題研究的主要內容(1)2典型軸類零件加工工藝 HYPERLINK l bookmark16 2.1軸類零件的功用、分類和結構特點(2) HYPERLINK l bookmark18 2.2軸類零件典型工藝路線(3)CA6410主軸加工工藝過程的制訂 HYPERLINK l bookmark28 概述(4) HYPERLINK l book

3、mark20 3.2主軸加工工藝過程制訂的依據(jù)(4) HYPERLINK l bookmark24 3.3CA6140主軸加工工藝過程(5)CA6140主軸技術條件的分析 HYPERLINK l bookmark42 概述(5) HYPERLINK l bookmark30 4.2支承軸頸的技術要求(6) HYPERLINK l bookmark32 4.3錐孔的技術要求(6) HYPERLINK l bookmark34 4.4短錐的技術要求(6) HYPERLINK l bookmark36 4.5空套齒輪軸頸的技術要求(6) HYPERLINK l bookmark38 4.6螺紋的技術

4、要求.(7)CA6140主軸加工工藝過程分析 HYPERLINK l bookmark68 概述(7) HYPERLINK l bookmark44 主組后毛坯的制造方法(8) HYPERLINK l bookmark46 5.3毛坯的材料和熱處理(8) HYPERLINK l bookmark48 5.4定位基準的選擇(9) HYPERLINK l bookmark50 5.5加工階段的劃分(10) HYPERLINK l bookmark52 5.6加工順序的安排和工序的確定(11)6CA6140主軸加工中的關鍵工藝 HYPERLINK l bookmark56 6.1錐堵和錐堵心軸的使用

5、(12) HYPERLINK l bookmark58 6.2頂尖空的研磨(13) HYPERLINK l bookmark60 6.3組合魔削(14)6.4身空加工(15) HYPERLINK l bookmark64 6.5主軸錐孔加工(17)7軸的精度檢驗 HYPERLINK l bookmark78 概述(18) HYPERLINK l bookmark70 7.2幾個形狀精度檢驗(18) HYPERLINK l bookmark72 7.3尺寸精度檢驗(18) HYPERLINK l bookmark74 7.4相互位置精度檢驗(19)8軸加工中常出現(xiàn)的自量問題及其解決辦法概述(20

6、)8.2機床軸錐空加工的質量分析(21) HYPERLINK l bookmark82 8.3磨削表面缺陷的產(chǎn)生及防止(23)9結論與展望機械 HYPERLINK l bookmark86 9.1本文總結(25) HYPERLINK l bookmark88 9.2制造工業(yè)的現(xiàn)狀及展望(26) HYPERLINK l bookmark90 致謝(27)參考文獻(28)畢業(yè)設計任務書(29)1.1本課題的來源、目的及意義車床主軸是具有代表性零件之一，加工難度大，工藝路線較長，涉及軸類零件加工的許多基本工藝問題。本人根據(jù)在校期間的理論課程學習為基礎，在多次深入車間實習為實踐依據(jù)，通過本次畢業(yè)設計對

7、CA6140車床主軸技術條件的分析和工藝過程的討論，來說明軸類零件加工的一般規(guī)律。1.2課題背景及國內外研究現(xiàn)狀機械制造工藝技術是在人類生產(chǎn)實踐中產(chǎn)生并不斷發(fā)展的。在20世紀50年代“剛性”生產(chǎn)模式下，通過大量使用的專用設備而后工裝夾具，提高生產(chǎn)效率和加工的自動化程度，進行單一或少品種的大批量生產(chǎn)，以“規(guī)模經(jīng)濟”實現(xiàn)降低成本和提高質量的目的。在20世紀70年代主要通過改善生產(chǎn)過程管理來進一步提高產(chǎn)品質量和降低成本。在20世紀80年代，較多地采用數(shù)控機床、機器人、柔性制造單元和系統(tǒng)等高技術的集成來滿足產(chǎn)品個性話和多樣化的要求，以滿足社會各消費群體的不同要求。從20世紀90年代開始，機械制造工藝技

8、術向著高精度、高效率、高自動化發(fā)展。精密加工精度已經(jīng)達到亞微米級，而超精密加工已經(jīng)進入0.01“m級?，F(xiàn)代機械產(chǎn)品的特點是多品種、更新快、生產(chǎn)周期短。這就要求整個加工系統(tǒng)及機械制造工藝向著柔性、高效率、自動化方向發(fā)展。由于成組技術理論的出現(xiàn)和計算機技術的發(fā)展，計算機輔助設計（CAD），計算機輔助工藝設計（CAPP）、計算機輔助制造（CAM）、數(shù)控加工技術等在機械制造業(yè)中得到了廣泛應用，從而大大縮短了機電產(chǎn)品的生產(chǎn)周期，提咼了效率，保證了產(chǎn)品的咼精度、咼質量。1.3本課題研究的主要內容本課題就典型的機床主軸進行系統(tǒng)性的講述、設計，從中介紹了典型軸類零件加工工藝分析、CA6140主軸加工工藝過程的

9、制訂及技術分析、軸的精度檢驗、軸加工中常出現(xiàn)的質量問題及其解決辦法、CA6140主軸加工中的幾個工藝問題及相關夾具的設計。機械制造工藝及夾具的設計是以機械制造中的工藝和工裝設計問題為研究對象的一門應用性制造技術。研究范圍主要是零件的機械加工及加工過程中工件的裝夾和產(chǎn)品的裝配兩個方面，機械制造工藝及夾具課程涉及的行業(yè)有百余種，產(chǎn)品品種成千上萬，但是研究的工藝問題則可歸納為質量、生產(chǎn)率和經(jīng)濟性三類。保證和提高產(chǎn)品的質量：產(chǎn)品質量包括整臺機械的裝配精度、使用性能、使用壽命和可靠性，以及零件的加工精度和加工表面質量。近代，由于宇航、精密機械、電子工業(yè)和國防工業(yè)的需要，對零件的精度和表面質量的要求越來越

10、高，相繼出現(xiàn)了各種新工藝新技術，如精密加工、超精密加工和細微加工等，加工精度由1卩m級提高到了0.10.01m級，目前正在向nm（0.001pm）級精度邁進。提高勞動生產(chǎn)率：提高勞動生產(chǎn)率的方法一是提高切削用量，采用高速切削、高速磨削和重磨削。近年來出現(xiàn)的聚晶金剛石和聚晶立方氮化硼等新型刀具材料，其切削速度可達1200m/min,高速磨削的磨削速度達200m/s。重磨削是高效磨削的發(fā)展方向，包括大進給、深切進給的強力磨削、荒磨和切斷磨削等。二是改進工藝方法、創(chuàng)新工藝。例如，利用鍛壓設備實現(xiàn)少無切削加工，對高強度、高硬度的難切削材料采用特種加工等。三是提高自動化程度，實現(xiàn)高度自動化。例如，采用數(shù)

11、控機床、加工中心、柔性制造單元（FMC）、柔性制造系統(tǒng)（FMS）、計算機集成制造系統(tǒng)（CIMS）和無人化車間或工廠等。成組技術的出現(xiàn)，能解決多品種尤其是中、小批生產(chǎn)中存在的生產(chǎn)效率低的問題，也是企業(yè)實現(xiàn)高度自動化的基礎。降低成本：要節(jié)省和合理選擇原材料，研究新材料；合理使用和改進現(xiàn)有設備，研制新的咼效設備等。對上述三類問題要辨證地全面地進行分析。要在滿足質量的前提下，不斷提高勞動生產(chǎn)率和降低成本。以優(yōu)質、高效、低耗的工藝去完成零件的加工和產(chǎn)品的裝配，這樣的工藝才是合理的和先進的工藝。2典型軸類零件加工工藝分析2.1軸類零件的功用、分類和結構特點軸類零件是機器中經(jīng)常遇到的典型零件之一。軸類零件的

12、功用為支承傳動零件（齒輪、皮帶輪等）、轉動扭矩、承受載荷，以及保證裝在主軸上的工件（或刀具）具有一定的回轉精度。軸的長徑比小于5的稱為短軸，大于20的稱為細長軸，大多數(shù)軸介于兩者之間。軸用軸承支承，與軸承配合的軸段稱為軸頸。軸頸是軸的裝配基準，它們的精度和表面質量一般要求較高，其技術要求一般根據(jù)軸的主要功用和工作條件制定，通常有以下幾項：尺寸精度起支承作用的軸頸為了確定軸的位置，通常對其尺寸精度要求較高（IT5IT7）。裝配傳動件的軸頸尺寸精度一般要求較低（IT6IT9）。幾何形狀精度軸類零件的幾何形狀精度主要是指軸頸、外錐面、莫氏錐孔等的圓度、圓柱度等，一般應將其公差限制在尺寸公差范圍內。對

13、精度要求較高的內外圓表面，應在圖紙上標注其允許偏差。相互位置精度軸類零件的位置精度要求主要是由軸在機械中的位置和功用決定的。通常應保證裝配傳動件的軸頸對支承軸頸的同軸度要求，否則會影響傳動件（齒輪等）的傳動精度，并產(chǎn)生噪聲。普通精度的軸，其配合軸段對支承軸頸的徑向跳動一般為0.010.03mm，高精度軸（如主軸）通常為0.0010.005mm。表面粗糙度一般與傳動件相配合的軸徑表面粗糙度為Ra2.50.63m，與軸承相配合的支承軸徑的表面粗糙度為Ra0.630.16m。軸類零件按其結構形狀的特點，可分為光滑軸、階梯軸、空心軸和異形軸（包括曲軸、凸輪和偏心軸等）四類。若按軸的長度和直徑的比例來分

14、，又可分為剛性軸（L/dW12）和撓性軸（L/d12）兩類。本課題所設計的軸為CA6140車床主軸，該軸既是階梯軸又是空心軸，并且是長徑比小于12的剛性軸。根據(jù)其結構和精度要求，在加工過程中對這種軸的定位基準面選擇、深孔加工和熱處理變形等方面，為加工技術難點。2.2軸類零件典型工藝路線對于7級精度、表面粗糙度RaO.80.4m的一般傳動軸，其典型工藝路線是：正火一車端面鉆中心孔一粗車各表面一精車各表面一銑花鍵、鍵槽一熱處理一修研中心孔一粗磨外圓一精磨外圓一檢驗。對于空心軸（如本課題設計的主軸），為了能使用頂尖孔定位，一般均采用帶頂尖孔的錐套心軸或錐堵。若外圓和錐孔需反復多次、互為基準進行加工，

15、則在重裝錐堵或心軸時，必須按外圓找正或重新修磨中心孔。軸上的花鍵、鍵槽等次要表面的加工，一般安排在外圓精車之后，磨削之前進行。因為如果在精車之前就銑出鍵槽，在精車時由于斷續(xù)切削而易產(chǎn)生振動，影響加工質量，又容易損壞刀具，也難以控制鍵槽的尺寸。但也不應安排在外圓精磨之后進行，以免破壞外圓表面的加工精度和表面質量。3主軸加工工藝過程的制訂31概述車床主軸是代表性零件之一，加工難度較大，工藝路線較長，涉及軸類零件加工的許多基本工藝問題。下面對本課題CA6140主軸技術條件的分析和工藝過程的討論，來說明軸類零件加工的技術條件。3.2主軸加工工藝過程制訂的依據(jù)主軸加工工藝過程制訂的依據(jù)是主軸的結構技術要

16、求、生產(chǎn)批量和設備條件等。從CA6140車床主軸的加工，可以知道：主軸的技術要求，如主軸兩個支承軸頸的本身精度、表面粗糙度和同軸度，主軸前端內、外錐面與主軸頸的同軸度要求都較高。因此必須正確選擇定位基準；工序按粗精加工分開；并合理安排工序。主軸是一種多階梯的空心軸，而主軸毛坯又往往是實心鍛件，因此需要從外圓和中心切去大量的金屬，進行深孔加工。對于結構不同和技術條件不同的軸類零件，其加工工藝過程是不同的；即使是同一種軸，其批量不同，或所選的材料不同?；蛘呱a(chǎn)條件不同，其加工工藝過程也是不同的，尤其是批量的大小，對加工工藝過程的影響更為顯著。3.3CA6140主軸加工工藝過程CA6140主軸零件圖

17、（見附件圖紙1）。批量：大批；材料：45鋼；毛坯：模鍛件。其工藝過程（見附件工藝卡）。這類屬于大批生產(chǎn)規(guī)模而又工序分散的主軸加工工藝過程，概括為下列三個階段：粗加工階段毛坯處理毛坯備料、鍛造和正火（工序05）。粗加工鋸去多余部分、銑端面打中心孔和荒車外圓等（工序814）。這階段的主要目的是：用大的切削用量切除大部分余量，把毛坯加工至接近工件的最終形狀和尺寸，只留下小量的加工余量。通過這階段還可即使發(fā)現(xiàn)鍛件裂縫等缺陷，作出相應措施。半精加工階段半精加工前熱處理對于45鋼一般采用調質處理以達到HBS235（工序17）。半精加工車工藝錐面（定位錐孔）、半精車外圓端面和鉆深孔等（工序2040）。這個階

18、段的主要目的是：為精加工作好準備、尤其是為精加工作好基面準備。對一些要求不高的表面，在這個階段達到圖紙規(guī)定的要求。精加工階段精加工前熱處理局部高頻淬火（工序42）精加工前各種加工粗磨工藝錐面（定位錐孔）、粗磨外圓、銑鍵槽和花鍵槽，以及車螺紋等（工序4563）。精加工精磨外圓和內、外錐面一保證主軸最重要表面的精度（工序6575）。這階段的目的是：把各表面都加工到圖紙規(guī)定的要求。4主軸技術條件的分析4.1概述主軸的技術條件是根據(jù)主軸的功用和工作條件制定的。而技術條件中各項精度又是以支承在軸承孔中的前后兩個軸頸為基準來確定的。本次設計以CA6140主軸技術條件進行分析。4.2支承軸頸的技術要求主軸兩

19、支承軸頸A、B的圓度公差0.005mm，徑向圓跳動公差0.005mm，兩支承軸頸的1：12錐面接觸率$70%，表面光潔度Ra0.4,支承軸頸直徑按IT5級精度制造。機床主軸外圓的圓度要求，對于一般精度的機床，通常不超過尺寸公差的50%,對于提高精度的機床，則不超過25%，對于高精度的機床，則應在510%之間。主軸支承軸頸的徑向跳動將產(chǎn)生主軸的同軸度誤差，以此主軸加工工件就會影響工件的加工精度，所以有必要加以嚴格控制。4.3錐孔的技術要求主軸錐孔（莫氏6號）對支承軸頸A、B的跳動，近軸端允差0.005mm，離軸端300mm處允差0.01mm，錐面的接觸率$70%，表面光潔度Ra0.4，硬度要求H

20、RC48。主軸錐孔是用來安裝頂尖或工具錐柄的，其軸心線要與兩個支承軸頸的軸心線盡量重合，否則將影響機床精度，會使工件產(chǎn)生同軸度等誤差。4.4短錐的技術要求短錐C對主軸支承軸頸A、B的徑向圓跳動公差0.008mm，端面D對軸頸A、B的端面跳動公差0.008mm，錐面及端面的粗糙度均為Ra0.8。這些要求是為了保證安裝卡盤時能夠很好定位，只要這短圓錐錐面能與支承軸頸同軸，端面與回轉軸線垂直，就能提高卡盤的定心精度。4.5空套齒輪軸頸的技術要求空套齒輪的軸頸對支承軸頸A、B的徑向跳動公差為0.015mm。這是由于這些軸頸與齒輪孔相配合的表面，對支承軸頸應有一定的同軸度要求，否則會引起主軸傳動齒輪傳動

21、嚙合不良，當主軸轉速很高時，還會影響齒輪傳動的平穩(wěn)性并產(chǎn)生噪音；加工工件時，也會在工件外圓表面產(chǎn)生重復出現(xiàn)的振紋，尤其在精加工時，這種缺陷更為明顯。4.6螺紋的技術要求普通螺紋精度中等級。這是用于限制與之配合的壓緊螺母的端面圓跳動所必須的要求。因為，如果壓緊螺母端面圓跳動過大時，則在壓緊滾動軸承的過程中，會造成軸承內環(huán)軸心線的傾斜。由于軸承內環(huán)是與主軸支承軸頸配合的，這就引起主軸的徑向跳動。實踐證明，當壓緊螺母端面圓跳動$0.05mm時，對主軸徑向跳動的影響就很顯著。引起壓緊螺母端面震擺的原因有兩個：一是螺母本身制造精度低，例如螺母端面與螺紋軸心線不垂直；另一原因是主軸上的螺紋表面軸心線與支承

22、軸頸的軸心線不重合，因此在加工主軸螺紋時，必須控制螺紋表面軸心線與支承軸頸軸心線的同軸度，一般規(guī)定不超過0.025mm。從上述分析可以看出，主軸的主要加工表面是兩個支承軸頸、錐孔、前端短錐面及其端面、以及裝齒輪的各個軸頸等。而保證支承軸頸本身的尺寸精度、幾何形狀精度、兩個支承軸頸之間的同軸度、支承軸頸與其他表面的相互位置精度和表面光潔度，則是主軸加工的關鍵。5主軸加工工藝過程分析5.1概述從上面介紹的主軸加工工藝過程中，可以看出，主軸加工常分粗車，半精車、粗精磨三個階段。而且每階段之間常插入熱處理工序：又在磨削之前常需修研頂尖孔/精度要求越高的主軸，磨的次數(shù)越多，修研頂尖孔的次數(shù)越多。這些特點

23、，貫穿于軸類零件整個加工過程之中，其原因在于軸件本身的尺寸和幾何形狀精度以及這些表面之間的同軸度（或徑向跳動）和端面垂直度（決定軸向竄動程度）要求較高。這些精度要求（指標），不但取決于軸件的加工精度，而且也取決于軸件加工后的尺寸精度穩(wěn)定性，前者與加工的定位精度及所用的加工方法有關，后者與選用的材料及熱處理方法有關。從這個角度出發(fā)，現(xiàn)在重點分析制訂主軸工藝過程所要考慮的幾個問題。5.2主軸毛坯的制造方法毛坯制造方法主要與使用要求和生產(chǎn)類型有關。毛坯形式有棒料與鍛件兩種。在單件小批生產(chǎn)中，軸類零件的毛坯往往使用熱扎棒料，這尤其適合于那些光滑軸和外圓直徑相差不大的階梯軸。單件小批生產(chǎn)的階梯軸一般采用

24、自由鍛，在大批大量生產(chǎn)時則采用模鍛。本課題CA6140車床主軸為大批量生產(chǎn)，所以毛坯的制造方法采用模鍛制造。5.3毛坯的材料和熱處理CA6140車床主軸是傳遞動力的零件，它應有良好的機械強度和剛度，而其工作表面又應有良好的耐磨性，因此要選用適當?shù)匿摬模粸榱耸辜庸ず笥辛己玫某叽缇确€(wěn)定性，因而又要求有合適的熱處理過程。45鋼，這是常用的主軸材料，在調質處理（T235）之后，在經(jīng)局部高頻淬火，可以使局部硬度達到HRC6265,在經(jīng)過適當?shù)幕鼗鹛幚恚梢越档叫枰挠捕龋ɡ绫菊n題CA6140主軸規(guī)定為HRC52）。一般機床的主軸均可用45鋼，因為它的機械性能（強度、韌性和局部表面硬度等）能滿足設計的

25、要求。然而45鋼的淬透性比較差（與合金鋼比較而言），需要比較強的淬火劑，淬火后的變形比較大。加上加工后的尺寸精度性較差，在長期使用后會出現(xiàn)微量的尺寸變化，對于高精度的機床主軸就有可能超差。由此可見，主軸質量除與所選鋼材種類有關外，還與毛坯熱處理有關，一般各種毛坯在機械加工之前，均需進行正火（或退火）處理，以使鋼材的晶粒細化（或球化），消除鍛造（或軋制）后的內應力，并可降低毛坯的硬度，以利切削的進行。本課題CA6140主軸用的45鋼便規(guī)定在精鍛后進行正火處理。凡要求局部高頻淬火的主軸，要在前道工序中安排調質處理（有的鋼材則用正火）。當毛坯余量較大時（如鍛件），調質放在粗車之后，半精車之前，以便因

26、粗車產(chǎn)生的內應力得以在調質時消除：毛坯余量較小時（如棒料），調質可放在粗車（相當于鍛件的半精車）之前進行。高頻淬火處理一般放在半精車之后，由于主軸只需要局部淬硬，故精度有一定要求而不需淬硬部分的加工，如車螺紋，銑鍵槽等有一定位置要求的工序，均安排在局部淬火和粗磨之后，這是因為局部淬火的變形雖然不大，但總有一些變形，故車螺紋、銑鍵槽等有一定位置要求的工序，要安排在粗磨之后進行，以消除淬火變形，對于精度較高的主軸（如M1432A砂輪軸），在局部淬火及粗磨之后還需低溫時效處理（160C油中浸較長時間），低溫時效不降低已獲得的精度和機械性能，但能消除磨削加工中所引起的內應力以及淬火過程中所產(chǎn)生的應力和

27、殘余奧氏體，從而使主軸的金相組織和應力狀態(tài)保持穩(wěn)定（由于奧氏體在使用過程中會逐步轉變?yōu)轳R氏體，是主軸產(chǎn)生微量膨脹變形，影響主軸的尺寸精度）。在此之后再進行主軸的精加工。主軸精度要求越高，則對材料及熱處理要求越高，熱處理次數(shù)也越多。本課題CA6140主軸采用45鋼經(jīng)過正火、調質和局部高頻淬火后變能滿足要求，而無需在采用更高的鋼材，并且免去了低溫時效的工序。5.4定位基準的選擇軸件加工中，為了保證各主要表面的相互位置精度，選擇定位基準時應盡可能使其與裝配基準重合和使各工序的基準統(tǒng)一，并且考慮在一次安裝中盡可能加工出較多的表面。軸類零件加工的精度指標是各段外圓的同軸度以及錐孔和外圓的同軸度。CA61

28、40主軸的裝配基準主要是前后兩個支承軸徑面，為了保證卡盤定位面以及前錐孔與支承軸頸面有較高的同軸度，應以加工好的支承軸頸為定位基準來終磨錐孔和卡盤定位面，這就能符合基準重合的原則。但是為了避免支承軸頸被拉毛或損傷，并考慮到支承軸頸帶有錐度，不便于夾具制造等因素，在實際生產(chǎn)中也有不選用支承軸頸作為定位基準，而是同和它靠近的圓柱軸頸作為定位基準的。CA6140的主軸毛坯是實心的，但最后要加工成空心軸，從選擇定位基準面的角度來考慮，希望采用頂尖孔來定位，而把深入加工工序安排在最后；但深孔加工是粗加工工序，要切除大量金屬，會引起主軸變形而影響加工質量，所以只好在粗車外圓之后就把深孔加工出來。在成批生產(chǎn)

29、中深孔加工之后，為了還能用頂尖孔作定位基準面，可考慮在軸的通孔兩端加工出工藝錐面，插上兩個帶頂尖孔的錐堵或帶錐堵的心軸來安裝工作。為了保證支承軸頸與主軸內錐面的同軸度要求，在選擇精基準面時，要根據(jù)互為基準的原則。本課題中CA6140主軸在車小端1：20錐孔和大端莫氏6號錐孔時用的是與前支承軸頸相鄰而又是用同一基準加工出來的外圓柱面為定位基準面（直接用前支承軸頸作為定位基準面當然更好，但由于這軸頸有錐度，在制造拖架時會增加困難）；在工序45精車各外圓包括兩個支承軸頸的1：12錐度時，既是以上述前后錐孔內所配錐堵的頂尖孔為定位基準面；在工序50粗磨莫氏6號內錐孔時，又以兩個圓柱面為定位基準面，這就

30、是符合互為基準原則的基準轉換，由于定位基準面的精度比上工序有所提高，故這工序的定位誤差有所減小；在工序63和65中，粗精磨兩個支承軸頸的1：12錐度時，再次以粗磨的錐孔所配錐堵的頂尖孔為定位基準，這就是在次轉換，定位精度比前又有所提高；在工序68中，最后精磨莫氏6號錐孔時，直接以精磨后的前支承軸頸和另一圓柱面為定位基準面，這又再一次轉換,提咼了定位精度，這些轉換過程是提咼的過程，使精加工前有精度較咼的精基面，這完全符合互為基準的原則。轉換次數(shù)的多少，要根據(jù)加工精度要求而定。根據(jù)上述分析可知，本課題CA6140的空心主軸，除頂尖孔外還有軸頸外圓表面并且兩者交替使用，互為基準。5.5加工階段的劃分

31、由于主軸的精度要求高，并且在加工過程中要切除大量金屬，因此，將主軸的加工過程根據(jù)粗、精加工分開原則來劃分階段，極為必要。這是由于加工過程中熱處理、切削力、切削熱、加緊力等對工件產(chǎn)生較大的加工誤差和應力，為了消除前一道工序的加工誤差和應力，需要進行另一次新加工，不過這一次加工所帶來的誤差和應力總是要比前一次為小。因此，加工次數(shù)增多以后，精度便逐漸提高。精度要求越高加工次數(shù)越多。由于粗加工之前，毛坯余量較大，而且余量往往不均（如鍛件的外形與加工后的形狀相差較大且不均勻），因而在粗加工中需用大的切削力，并常常因此產(chǎn)生大量切削熱，使主軸在加工中產(chǎn)生受力變形和熱變形，而出現(xiàn)形狀誤差（如圓柱度誤差）及大的

32、加工應力。故粗加工之后要進行半精加工（如半精車、精車等），這也是鍛件毛坯要比棒料毛坯多車一次的原因。此后即使不插入熱處理工序，也還需要進行一些精加工，以提高精度，何況為了改善主軸的機械性能（如增加表面硬度），往往在半精加工（半精車或精車）之后進行淬火處理，因而又需進一步進行一系列的精加工（如磨削等）。后一次加工所帶來的切削力和熱量，均比前一次為?。ㄒ蚱溆嗔恐饾u減小），因而出現(xiàn)的誤差和應力亦隨之減小，這就是進行多次加工能提高精度的原因。因此，粗、精加工不能同一次安裝中完成，而應當把粗、精加工分別為兩個工序或者在不同的機床上進行，最好粗、精加工間隔一些時間（一天或幾天），讓上道工序加工的內應力逐漸

33、消失（自然時效）。5.6加工順序的安排和工序的確定具有空心和內錐特點的軸類零件，在考慮支承軸頸、一般軸頸和內錐等主要表面的加工順序時，可有以下幾種方案：外表面粗加工一鉆深孔一外表面精加工錐孔粗加工錐孔精加工;外表面粗加工鉆深孔一錐孔粗加工錐孔精加工外表面精加工;外表面粗加工一鉆深孔一錐孔粗加工外表面精加工錐孔精加工；針對CA6140車床主軸的加工順序來說，可作這樣的分析比較：第一方案：在錐孔粗加工時，由于要用已精工過外圓表面作精基準面，會破壞外圓精度和表面粗糙度，所以此方案不宜采用。第二方案：在精加工外圓表面時，還要再插上錐堵，這樣會破壞錐孔精度。另外，在加工錐孔時不可避免地會有加工誤差（錐孔

34、的磨削條件比外圓磨削條件差），加上錐堵本身的誤差等就會造成外圓表面和內錐面的不同軸，故此方案也不宜采用。第三方案：在錐孔精加工時，雖然也要用已精加工過的外圓表面作為精基準面,但由于錐面精加工的加工余量已很小，磨削力不大；同時錐孔的精加工已處于軸加工的最終階段，對外圓表面的精度影響不大；加上這一方案的加工順序，可以采用外圓表面和錐面互為基準，交替使用，能逐漸提高同軸度。經(jīng)過這一比較可知，CA6140主軸的軸件加工順序，以第三方案為佳。通過方案的分析比較也可看出，軸類零件各表面先后加工順序，在很大程度上與定位基準的轉換有關。本課題CA6140主軸工藝過程，一開始就銑端面打中心孔，這是為粗車和半精車

35、外圓準備定位基準；半精車外圓又為深孔、加工準備了定位基準；半精車外圓也為前后的錐孔加工貯備了定位基準。反過來，前后錐孔裝上錐堵后的頂尖孔，又為此后的半精加工和精加工外圓準備了定位基準；而最后磨錐孔的定位基準則又是上工序磨好的軸頸表面。為了保證主軸支承軸頸與大頭端面及短錐間的相互位置精度，在最后加工時應在一次安裝中磨出這些表面。檢驗工序是保證質量，防止廢品的重要措施。檢驗工序一般安排在各加工階段的前后、重要工序的前后和花費工時較多的工序前后，總檢驗則放在最后。6主軸加工中的關鍵工藝6.1錐堵和錐堵心軸的使用對于空心的軸類零件，在深孔加工后，為了盡可能使各工序的定位基準面統(tǒng)一般都采用錐堵（悶頭）或

36、錐堵心軸的頂尖孔作為定位基準。當錐度較大時，就用帶錐度的拉桿心軸，當主軸錐孔的錐度比較小時，就常用錐堵，本課題CA6140主軸的錐孔分別為1：20和莫氏6號，錐度較小故選用錐堵。如圖6-1所示。.4-.4使用錐堵或錐堵心軸時的注意點:圖6-2錐堵V一般不中途更換錐堵或錐堵心軸，也不-要將同一錐堵或錐堵心軸卸下后再重新裝上，因為不管錐堵或錐堵心軸的制造精圖6-1錐堵山一度怎樣高，其錐面和頂尖也會有程度不等的不同軸度誤差，因此，必然會引起加工后的主軸外圓表面與錐孔之間的同軸度誤差。如果在中途更換或卸下后再裝上，就會在上述誤差的基礎上又增加了新的同軸度誤差，使加工精度降低，特別在精加工時這種影響就更

37、為明顯。用錐堵心軸時，兩個錐堵的錐面要求同軸線，否則擰緊螺母后會使工件變形。錐堵心軸結構比較合理，其特點是右端錐堵與拉桿心軸是一體的，其錐面與頂尖孔的同軸度較好，而左端有個球面墊圈，擰緊螺母時，能保證左端錐堵與錐孔配合良好，使錐堵的錐面和工件的錐孔以及拉桿心軸上的頂尖孔，三者有較好的同軸度。裝配錐堵或錐堵心軸時，不能用力過大，特別是對壁厚較薄的軸類零件，如果用力過大，會引起軸件變形，使加工后出現(xiàn)圓度誤差等。為防止這種變形，使用塑料或尼龍制的錐堵心軸有良好效果。6.2頂尖孔的研磨對于實心軸或錐堵上的頂尖孔，因為要承受工件的重量和切削力的作用，而常會磨損；并且工件在熱處理時，頂尖孔也會隨之變形。因

38、此，在熱處理工序之后和磨削加工之前，對頂尖孔要進行研磨，以消除誤差。研磨頂尖孔的方法，常用的有以下幾種：用鑄鐵頂尖研磨。用油石或橡膠砂輪研磨。研磨時先將圓柱形油石或橡膠砂輪夾在車床的卡盤上，用裝在刀架上的金剛石將油石或橡膠砂輪前端修整成頂圖6-2用油石研磨頂尖孔尖形狀（60圓錐體），接著將工件頂在油石或橡膠砂輪頂尖和車床后頂尖間（圖6-2）,在加上少量潤滑油（柴油或輕機油），然后開動車床使油石或橡膠砂輪轉動，進行研磨。研磨過程中，用手把持工件并使它連續(xù)而緩慢地轉動。用中心孔磨床磨削。中心孔磨床的磨頭結構原理如圖6-3所示。磨頭機構要求砂輪主軸具有三種運動：主切削運動；行星運動；往復運動：1-砂

39、輪主軸；2-凸輪軸及皮帶輪；3-斜導軌皮帶輪及套軸；4-外斜導軌;1內斜導軌；杠桿；7-主軸套；8-砂輪；9-工件圖6-3中心孔磨頭簡圖砂輪磨料采用白剛玉或鉻鋼玉；硬度中軟（ZR2）;粒度則要依頂尖孔的表面粗糙度和生產(chǎn)率來選擇，中心孔表面粗糙度能達到Ra0.2,以這種中心孔定位磨削軸件外圓，其外圓圓度誤差可以減少到0.0008mm,并且有較高的生產(chǎn)率，適與批量生產(chǎn)。據(jù)以上各方法分析比較針對本課題CA6140車床主軸整體結構及工裝要求中心孔的研磨則采用這種磨削方法。6.3組合磨削組合磨削或稱多片砂輪磨削，是利用增大磨削面積以提高磨削效率的一種有效措施。一臺磨床上安裝幾片砂輪（有多達10片以上的）

40、，可以同時加工零件的幾個表面，在汽車、拖拉機制造業(yè)中用來加工曲軸、凸輪軸等甚為普遍，機床制造業(yè)亦常應用。它的優(yōu)點除了提高生產(chǎn)率外，相對地還能減少磨床數(shù)量，減少機床占地面積，節(jié)省勞動力，并能保證工件有較好的同軸度。本課題CA6140主軸的前后軸頸錐面、短錐面和前端的精加工，均采用組合磨削的方法，如圖6-4所示。工位I工位II圖6-4CA6140主軸的組合磨削磨削的方法：先粗磨前后軸頸錐面，磨完后進行砂輪精細修整；分兩種工位進行精磨，第I工位精磨前后軸頸錐面，完成后，工作臺帶著主軸移到第II共位，用設計圖紙規(guī)定的角度成型砂輪，先后磨削主軸前端支承面和短錐面。采用組合磨削時，由于是磨削錐軸頸，并且前

41、后兩錐軸頸是同時進行的，因此有較大磨削力和軸向推力，所以改裝或設計組合磨床時，要注意增強機床的剛度。此外，砂輪修整質量直接影響主軸表面的加工質量，因此也要很好解決修整砂輪的問題。6.4深孔加工一般孔的深度與孔徑之比L/d5就算深孔。各種槍孔，炮孔是典型的深孔。CA6140主軸內孔L/d18，屬深孔加工。深孔加工要比一般的孔加工困難和復雜些因為孔的深度增大以后，刀桿較長,刀具鋼度變差，容易引起振動和鉆偏孔；其次是刀刃在工件深處進行切削。冷卻液不易注入切削區(qū)，散熱條件差，使刀具很快磨損;加上切削難于排出,容易堵塞而無法連續(xù)加工。因此為了保證精度和提高生產(chǎn)率,必須根據(jù)這些工藝特點合理地選擇深孔加工的

42、方式,并解決刀具的引導、切屑排出和鉆頭冷卻潤滑等問題。加工方式加工深孔時，工件和刀具的相對運動有三種：工件不動，刀具轉動并軸向進給。這時如果刀具的回轉軸線對工件的軸線有偏移或傾斜，則加工出的孔的軸線必然是偏移或傾斜的。工件轉動，同時刀具轉動并送進。由于工件與刀具的回轉方向相反所以相對切削速度大，生產(chǎn)率高,加工出來的孔的精度也較高。但對機床和刀桿的剛度要求較高，機床的結構也較復雜,因此應用不很廣泛。工件轉動,刀具作軸向送進運動。這種方式鉆出的孔軸線與工件的回轉軸線能達到一致。如果鉆頭偏斜,則鉆出的孔有錐度；如果鉆頭軸線與工件回轉軸線在空間斜交,則鉆出的孔的軸向截面是雙曲線，但不論如何,孔的軸線與

43、工件的回轉軸線仍是一致的,故軸的深孔加工多采用這種方式。據(jù)上分析CA6140主軸深孔加工采用最后一種方法并在深孔鉆床上實現(xiàn)。深孔加工的冷卻與排屑在批量生產(chǎn)中，深孔加工常用專門的深孔鉆床和專用刀具，以保證質量和生產(chǎn)率。直徑在50mm以下的孔大都采用深孔鉆。深孔鉆有單刃和雙刃的。這些刀具的冷卻與切屑的方法有兩種：內冷卻外排屑法外冷卻內排屑法如圖6-5所示，冷卻液從鉆頭外部輸入，從鉆頭內部排出。有一定壓力的冷卻液沿箭頭指示方向經(jīng)刀桿與孔壁之間的通道進入切削區(qū),起到冷卻潤滑作用，然后經(jīng)鉆7-內鉆管；？-外鉆管頭和刀桿的內孔帶著大量切削排出。以上兩種冷卻與排屑的方法，均要求冷卻液具有足夠的壓力和流量,一

44、保證切屑能順利地排除并保持鉆頭良好的冷卻和潤滑。在加工直徑為4060mm的孔時，一般保持冷卻液壓力24MPa,；流量200400L/min較為合適。深孔噴射鉆加工噴射鉆適用于加工屮2065mm的深孔，長徑比能達100,比一般外冷卻內排屑鉆頭有更高的效率，同時可獲得較好的加工表面質量，是一種新型的孔加工刀具。噴射鉆的主要組成部分是鉆頭、外鉆管和內鉆管（圖6-6）。鉆頭通過方牙螺紋擰在外鉆管的一端。據(jù)以上各方法分析比較，根據(jù)CA6140主軸整體尺寸較大，裝夾定位難以保障精度的要求，且為批量生產(chǎn)等因素，因此采用深孔鉆床（工件轉動，刀具作軸向送進運動）來完成屮48深孔的鉆削。6.5主軸錐孔加工主軸前端

45、錐孔和主軸支承軸頸及主軸前端短錐的同軸度要求高，因此磨削主軸的前端錐孔，成為機床主軸加工的關鍵工序。本課題CA6140主軸前端錐孔，以支承軸頸作為定位基準，有以下三種安裝方式:將前支承軸頸安裝在中心架上，后軸頸夾在磨床床頭的卡盤內，磨削前嚴格校正兩支承軸頸，前端可調整中心架，后端在卡爪和軸頸之間墊薄紙片來調整。將前后支承軸頸分別裝在兩個中心架上，用千分表校正好中心架位置。工件通過彈性連軸節(jié)或萬向接頭與磨床床頭主軸連接。這種方式可以保證主軸軸頸的定位精度，而又不受磨床床頭誤差的影響，但調整中心架仍費時，質量也不穩(wěn)定，一般只在生產(chǎn)規(guī)模不大時采用。成批生產(chǎn)時大都采用專用夾具進行加工，圖6-7為磨主軸

46、錐孔的一種夾具,夾具是由底座、支承架及浮動卡頭三部分組成。21鋼球；彈簧；靈硬質合金；4-彈性套；二支承架；。底座圖6-7磨主軸錐孔夾具前后兩個支承架與底座連成一體。作為工件定位的V形塊鑲有硬質合金，以提高耐磨性(有的把其中一個元件作為錐軸瓦，以便與主軸上的錐軸頸配合)，工件的中心高應調整到正好等于磨頭砂輪軸的中心高。后端的浮動卡頭裝在磨床主軸的錐孔內，工件尾端插于彈性套內。用彈簧把浮動卡頭外殼連同工件向后拉，通過鋼球壓向鑲有硬質合金的錐柄端面，這樣依靠壓縮彈簧的張力就限制了工件的軸向竄動。采用這種聯(lián)接方式，可以保證主軸支承軸頸的定位精度不受磨床床頭誤差的影響，也可減小機床本身的振動對加工質量

47、的影響。這種夾具加工精度能達到錐孔對支承軸頸的徑向圓跳動為300：(0.0030.005),表面粗糙度為Ra0.32,接觸面在80%以上，不僅加工質量好，而且提高了生產(chǎn)率。本課題CA6140主軸為成批生產(chǎn)，且對錐孔精度要求較高，因此采用第三種安裝方法。7軸的精度檢驗7.1概述軸類零件在加工過程中和加工完了以后都要按工藝規(guī)程的要求進行檢驗。檢驗的項目包括表面粗糙度、表面硬度、表面幾何形狀精度、尺寸精度和相互位置精度。軸類零件的精度檢驗常按一定的順序進彳丁。一般檢驗和程序為：先檢驗表面幾何形狀精度，然后檢驗尺寸精度，最后檢驗各表面間的相互位置精度。這樣可以判明和排除不同性質誤差之間對測量精度的干擾

48、。7.2幾何形狀精度檢驗圓度的檢驗，一般用千分卡尺按照測量直徑的方法,測出軸的同一橫截面內最大直徑與最小直徑之差，其差值就是圓度。精度高的則要用比較儀檢驗。圓柱度（包括圓錐度、鼓形度和鞍形度誤差等）的檢驗，同樣可用千分卡尺測出同一軸向剖面內最大與最小直徑之差來決定。圓錐度通過測量工件兩端截面上的直徑來檢驗，其最大直徑和最小直徑之差就是誤差值。彎曲度可以把工件放在平板上用千分表檢驗工件轉動一周，千分表讀數(shù)最大變動量就是彎曲度誤差值。7.3尺寸精度檢驗大批大量生產(chǎn)中，為了減少精密量具的損耗、縮短檢驗時間則采用界限卡尺規(guī)檢驗軸的直徑。軸類零件在加工過程中還應用主動測量裝置進行主動測量。圖7-1為主動

49、測量裝置的一種類型的簡圖。整個測量裝置在水平方向精確定位。上測量臂1能根據(jù)被測工件尺寸進行調整。下測量臂2隨著工件尺寸的變轉動，傳感器4便反映出工件尺7-上測量臂；乙下測量臂；幾餃鏈；傳感器；5一工件化繞鉸鏈（一般是片簧鉸鏈）3寸的變化。傳感器的種類很多，如電容傳感器、電感傳感器以及高壓氣動量儀等它們都能達到很高的測量精度，并且這種類型的測量裝置受工藝系統(tǒng)的受力變形、熱變形和振動的影響較小，能測量IT5級精度的軸，同時測量裝置進出方便，易實現(xiàn)機床自動化。7.4相互位置精度檢驗檢查相互位置精度時，一般是用兩支承軸頸作為測量基準面，這樣可使測量基準和裝配基準以及設計基準都重合，而避免因基準不重合而

50、引起的度量誤差。為了圖7-2支承軸頸同軸度的檢驗檢驗前后支承軸頸對公共基準的同軸度誤差，采用如圖7-2所示的方法，把軸的兩端頂尖孔（相當于軸線）或兩個工藝孔錐堵頂尖孔作為定位基分別裝千分表1和2,然后慢慢轉動軸。在轉動過程中，觀察千分表1和2的偏擺,準，在支承軸頸上方從旋轉的一圈中分別讀出表1和2的讀數(shù)，這兩個讀數(shù)分別代表了這兩個支承軸頸相對于軸線的徑向圓跳動。徑向圓跳動綜合反映了軸的同軸度誤差和圓度誤差等,如果幾何形狀誤差很小，而可以不考慮其影響，則上述表1和表2的讀數(shù)值的一半即分別為這兩個支承軸頸相對于軸線的同軸度誤差。軸的其它表面對支承軸頸的相互位置檢查采用下列方法：將軸的兩支承軸頸放在

51、同一平板上的兩個V形塊上，并在軸的一端用擋鐵、鋼球和工藝堵錐擋住，限制其軸向移動，如圖7-3所示,其中一個V形塊的高度是可以調整的，測量時先用千分表1、2調整軸的中心線使其與測量平板平行。平板要有一定角度的傾斜（通常為15），使工件靠自重壓向鋼球而緊密接觸。對于本課題CA6140主軸，因為是空心階梯軸，所以要在軸的前錐孔中插入驗棒，錐孔近端面的表8用于檢查錐孔對支承軸頸的同軸度,300mm處的表9是檢查錐孔軸心線對支承軸頸軸心線的不平行度之用。測量時，均勻地轉動軸，分別以千分表3、4、5、6、7、8、9測量各軸頸及錐孔中心相對于支承軸頸的徑向跳動，千分表11、12和13分別檢查端面F、E和D的

52、端面跳動，千分表10用于測量軸的軸向竄動。前端錐孔的形狀和尺寸精度，應以專用錐度量規(guī)檢驗，并以涂色法檢查錐孔表面的接觸情況。這項精度應在相互位置精度的檢查之前進行。8軸加工中常出現(xiàn)的質量問題及其解決辦法8.1概述對工件進行精度檢驗，不僅可以確定工件的加工質量是否能滿足設計或使用上的要求，而且可以發(fā)現(xiàn)影響加工質量的關鍵所在，以便在誤差分析的基礎上采取有效措施以提高加工質量。8.2CA6140主軸錐孔加工的質量分析CA6140機床主軸的錐孔對支承軸頸的徑向跳動，是機床的主要精度指標之一，它主要和定位基準面的選擇有關。機床主軸錐孔加工中的一個突出的質量問題是加工出的錐面接觸精度不高，因而影響工具錐柄

53、的鎖緊和頂尖的定位精度。其原因：素線不直一種情況是兩端成喇叭口。產(chǎn)生這種誤差的原因，主要是砂輪在孔的兩端伸出距離太長（一般不應超過砂輪寬度的1/3）。由于砂輪相對于工件作縱向進給運動，當磨桿剛度差時，在Py力作用下，磨桿會彎曲變形而讓刀，此時磨出的孔徑比理論值??；但砂輪在錐孔兩端位置磨削時，由于接觸面積減?。ㄉ拜唽挾扔?/3或更多未參與磨削），砂輪軸的彈性變形有所恢復而多磨去一些，使兩端孔徑逐漸變大而形成喇叭口。此外工作臺在換向時的短暫停留，使兩端磨削時間增多，使工件內孔兩端多磨掉一些金屬，也會形成喇叭口。另一種情況是錐孔母線呈雙曲線形狀，產(chǎn)生這種誤差的原因是砂輪的旋轉軸線和工件旋轉軸線不等高

54、。不等值h不論高于或低于工件軸心線都會造成雙曲線形狀誤差。H值越大，誤差也越大。在實際生產(chǎn)中夾具前后支承沒有調整到使工件軸線和砂輪軸線在等高平面內時，就會產(chǎn)生這種情況。Ct：Zr圖8-1雙曲線誤差、7一丿耳f其中要證明這種誤差是雙曲線形狀，可參看圖8-1。我們知道，錐孔與通過其軸心線(x軸)的平面相截的交線是兩條直線(母線)。在主軸錐孔專用磨床上磨削錐孔時，工件軸線相對于砂輪軸線要偏轉一個等于工件圓錐斜角a的角度，并保持與錐孔軸線在同一水平面內(圖中虛線所示為正確位置)，設錐孔小端半徑為R,大端半徑為R2,砂輪外圓與錐孔母線接觸點沿縱向進給方向上的移動軌跡應當是一條直線，其方程為：y=(tga

55、)x+Ri=x/k+Ri(8-1)K=1/tga時，將使磨削深度比原來的深一些。另外，砂輪中心提高的h，雖然在整個縱向進給行程上一直保持不變，但砂輪外圓與內錐孔的接觸點并不能保持在同一水平面內，而是隨著錐孔半徑的變化而變化。設圖中所示的M點為砂輪在任意縱向位置x處與內錐孔的瞬時接觸點，P和M的坐標分別為(X、y)，(X、Y)，x=X0因為P(x、y)點在直線y=x/K+R1上，而M點是一個切點，它必然位于錐孔中心01和砂輪中心C的連線上(O、q、C2、M在同一截面上)，故TOC o 1-5 h z(0訓乂訓)2=(0P-02P)2+(CC2)2(8-2)由于0訓=0訓，=Y，因此式8-2可列為

56、：(Y-r)2=(y-r)2+h2(8-3)式中r為砂輪半徑。將式8-1代入8-3并以X代替x(X=x)，整理后得(Y-r)2/h2-X+K(R1-r)2/h2K2=1*(8-4)這方程的圖形是以-K(R-r)，r為中心的雙曲線。因此，工件錐孔的母線呈雙曲線，而不是直線。這樣磨削出的工件內錐面將為旋轉雙曲面。所以工件安裝時,要保證工件中心與砂輪中心等高，一般偏差不大于0.01mm，根據(jù)要求,有的在0.005mm以內。此外，機床導軌的直線度也會直接影響工件錐孔母線的直線度。圓度誤差工件內孔出現(xiàn)圓度誤差，主要由于作為基準面的支承軸頸本身就有圓度誤差；或者是由于夾具的滑動軸承調整過松以及裝夾不正確等

57、造成的。此外，如果工件與機床主軸不是浮動連接的話，則機床主軸軸頸的圓度誤差也將是影響因素之一。為了提高錐孔磨削加工精度，通常在工藝上采取的措施是：提高砂輪速度，選擇小直徑砂輪（使接觸面減小以避免燒傷），將砂輪長度改短并打圓角，選用6080#粒度和ZR或ZR2中軟硬度的砂輪等，磨削用量也要選擇合適。工件已生產(chǎn)喇叭口誤差時，可以試用多次光磨行程來消除。為了保證錐孔質量，對內圓磨頭應有較高的要求，其徑向跳動對粗糙度有影響,不應超過0.003mm；軸向竄動對錐孔的接觸精度破壞極大，應限制在0.0010.002血或以下；潤滑油不宜過多，以浸沒軸承1/3為限，否則主軸高速運轉時的阻尼增大，將使溫度升高，嚴

58、重的熱變形可導致主軸彎曲；若采用巴氏合金滑動軸承，由于比較容易磨損，要注意油槽被磨損而影響油膜的形成，使回轉精度下降；軸承裝配間隙盡量要小，但以不引起發(fā)熱磨損為度；滾動軸承的外圈與殼體的配合常選用可K6的配合以獲得輕微的壓應力，這對保持機床精度有好處，但不宜取過盈值否則預應力增大，在轉動時會使皮帶受力端磨頭的溫度升高。8.3磨削表面缺陷的產(chǎn)生及防止表面波紋圖8-2直波形在精密磨削中，常發(fā)現(xiàn)加工表面有著一些缺陷，這些缺陷在一般磨削中也同樣存在，只不過為粗糙表面所掩蓋，不十分暴露罷了，隨著精度的提高和表面粗糙度的減小，在精密磨削過程中，就相對地顯得突出起來。因此，分析這些缺陷及原因,對一般磨削也有

59、指導意義。這些缺陷主要是：表面波紋或稱做多棱形或多角形，在外圓、內孔、平面、螺旋面和齒面的磨削過程中都會出現(xiàn)。如圖8-2所示，磨過的工件的橫截面周邊呈近似于正弦的波形。從工件的外表看去，可見一條條明暗交錯的條紋，明處為波峰暗處為波谷。表面波紋峰峰值是指相鄰波峰和波谷的半徑之差，其數(shù)值通過測量確定，評定時用平均峰峰值H平。H平是指在同一橫剖面波紋曲線上五個最大峰峰值叫、H2、H3、h4、h5的算術平均值，即H平=1/5（叫+也+%+坷+%）波頻與長波的關系如下式：f=ndn/60i（Hz）式中：n工件轉速（r/min）；d工件名義直徑（mm）；i波長（mm）。i=v/fov為切削速度，f為刀尖相

60、對加工表面振動的頻率。表面波紋度目前尚無評定的標準，但其波紋是表面質量缺陷之一，嚴重時它會影響工件的精度，降低使用性能（如主軸頸出現(xiàn)表面波紋時油膜不容易形成，軸頸磨損加快，從而回轉精度）。產(chǎn)生表面波紋的原因主要是：砂輪系統(tǒng)的動不平衡所引起的強迫振動，使工件外圓表面產(chǎn)生一種與檔輪轉速一致的低頻直波形。工件-砂輪-頂尖系統(tǒng)的自激振動。當系統(tǒng)剛性差時，振幅就增大，產(chǎn)生的波幅也大。當縱、橫進給量增大，工件轉速提高，檔輪變鈍，砂輪磨粒較粗，砂輪硬度與工件材料不相適應等，都會使Py提高，導致工件和檔輪之間的摩磨擦力增加，而產(chǎn)生直波形。還有一種情況，工藝系統(tǒng)的自激振動也會使檔輪工作面磨損不均勻而形成直波形，