毕业设计Word格式.docx

毕业设计Word格式.docx

《毕业设计Word格式.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《毕业设计Word格式.docx（12页珍藏版）》请在冰豆网上搜索。

4.检验后的精度还原…………………………………………………12

5.精度检验还原………………………………………………………13

四.总结………………………………………………………………14

五.参考文献……………………………………………………………15

前言：

1；

随着科学技术的发展,现代机械制造要求产品的形状和结构不断改进，对零件的加工要求也越来越高。

随着社会对产品多样化要求的增强，产品品种增多,对机床的需求量越来越大。

机床加工业在国民经济中起着特殊重要的作用它为各个经济部门提供先进的技术装备，为人民生活提供所需的产品，为各个部门提供了各种机械设备，机械设备都是由不同的零件而组成的。

但是绝大多数零件的制造离不开普通机床CA6140，而且成本低操作简单便于维修能适应多种环境，成为中小型企业工厂的首选。

其生产效率直接决定利益关系，提高生产效率首先提高生产精度，主轴直接间接决定了生产精度和效率。

所以主轴的结构精度传动主轴的性能，主轴的作用包括车床主轴的结构特点及作用；

车床主轴的选材；

CA6140卧式车床主轴的加工精度及误差分析；

车床主轴的加工工艺；

主轴的精度检验及调整。

本论文对CA6140卧式车床主轴的结构及工艺性分析做阐述。

1.一.概述

CA6140普通卧式车床是最普遍的车床，主要用于加工各种回转表面，如内外圆柱表面、内外圆锥表面、成型回转面和回转体端面等。

由于大多数机器零件都具有回转表面，车床的通用性又较广，因此，车床的应用极为广泛，在金属切削机床中所占的比重最大，约占机床总数的20%～35%。

CA6140普通卧式车床，其主轴传动结构及工艺尤为重要。

车床属于机械加工行业是全产业的重要段。

政府积极发展建设,从发展的角度看，最普遍最实用车床CA6140车床主轴直接决定加工精度及生产效率。

其主轴的结构及工艺性越来越受关注，提高生产效率，提高生产精度，延长主轴寿命成为首要任务。

主轴轴承及套的精度和结构决定了它的性能，在安装过程中各部分的工艺性相互配合尤为重要。

准确定位精度和运动精度要求车床主轴有很高的刚度和硬度,车床主传动的作用是把电机的转速和转矩通过一定途径传给主轴,使工件以不同的速度运动,主轴传动性能的好坏,直接影响零件的加工质量和生产效率。

主轴传动必须经过原有CA6140车床主轴箱中58/58和33/33两级齿轮（实现1∶1）传递到原有CA6140车床的挂轮轴。

.二主轴结构及特点

（1）.主轴的结构。

CA6140车床的主轴支承大多采用滚动轴承，一般为前后两点支承。

为了提高刚度和抗震性有些车床主轴采用3点支承前后支承处各装有一个双列段圆柱滚子轴承，中间支承处则装有一个单列向心短圆柱滚子轴承，用于承受径向力，有双列短园滚子轴承的刚度和承载能力大，旋转精度高，且内圈较薄内孔是1比12的锥空可通过相对主轴颈向移动来调整轴承间隙，因而保证主轴有较高的旋转精度和刚度。

（1）.传动轴的支承结构。

主轴传动由于转速较高，一般采用向心球轴承或圆锥滚子轴承支承。

常采结构。

例如，轴Ⅲ、Ⅳ的两端各装有一个圆锥滚子轴承，在中间还装有一个向心球轴承作为辅助支承。

主轴后端具有锥度为1:

2O的锥孔，它是加工主轴用的工艺基准面。

主轴有前、中、后三个支承，保证主轴具有较好的刚性。

采用三支承后，主轴空转时摩擦功率的损耗较大。

前支承由两个滚动轴承组成。

前面是D级精度的318212型圆锥孔双列向心短圆柱滚子轴承，用于承受径向力，这种轴承刚性较好。

CA6140车床主轴、轴承结构特点：

（图）是CA6140车床主轴部分的结构图。

主轴的前后支承处各装有一个双列短圆柱滚子轴承。

由于双列短圆柱滚子轴承的刚度和承载能力大、旋转精度高、且内圈较薄，内孔是C=1：

12的锥孔，可通过相对主轴轴颈的轴向移动来调整轴承间隙，因而可保证主轴有较高的回转精度和刚度。

在前支承处还装有一个60°

角接触的双列推力向心球轴承6，由于承受左右两个方向的轴向力。

1.主轴前端用来安装卡盘或拨盘，短圆锥作定位基面。

法兰外圈的11个螺纹孔用来拉紧四爪卡盘或拨盘，另一个孔装定位销传递转矩。

内圈有8个螺纹孔用来安装三爪卡盘。

这种结构的优点是装卸方便、安全可靠、定心精度高、主轴前端悬伸短。

（1）当主轴需要高速运转（n主=450rmin～1400rmin）时，主轴上的滑动齿轮Z50处于左端位置，（与轴Ⅲ上的齿轮Z63啮合）轴Ⅲ上的运动经齿轮副直接传至主轴。

（2）当主轴需以较低的转速运转时（n主=10rmin～500rmin）这时主轴上的滑齿Z50移到右端位置，使齿式离合器M2啮合。

3．主轴的基本要求

（1）承受摩擦与磨损

机床主轴的某些部位承受着不同程度的摩擦，特别是轴颈部位，因为轴颈与某些轴承配合时，摩擦较大所以此部位应具有较高的硬度仪增强耐磨性。

但是某些部位的轴颈与滚动轴承相配合摩擦不大，所以就不需要大的硬度。

（2）工作中时承受载荷

机床主轴在高速运转时要承受多种载荷的作用，如弯曲、扭转、冲击等。

所以要求主轴具有抵抗各种载荷的能力。

当主轴载荷较大、转速又高时，主轴还承受着很高的变交应力。

因此要求主轴具有较高的疲劳强度和综合力学性能即可。

支承轴颈的技术要求主轴两支承轴颈A、B的圆度允差 

0.005毫米，径向跳动允差 

0.005毫米，两支承轴颈的1：

12锥面接触率＞70%，表面粗糙度Ra0.4um。

支承轴颈直径按IT5-7级精度制造。

主轴外圆的圆度要求，对于一般精度的机床，其允差通常不超过尺寸公差的50％，对于提高精度的机床，则不超过25%，对于高精度的机床，则应在 

5～10％之间。

（3）锥孔的技术要求 

主轴锥孔（莫氏 

6号）对支承轴颈A、B的跳动，近轴端允差 

0.005mm，离轴端300mm处允差 

0.01毫米，锥面的接触率 

＞70％，表面粗糙度Ra0.4um，硬度要求 

HRC48。

（4）短锥的技术要求 

短锥对主轴支承轴颈A、B的径向跳动允差0.008mm，端面D对轴颈A、B的端面跳动允差0.008mm，锥面及端面的粗糙度均为Ra0.8um。

（5）空套齿轮轴颈的技术要求 

空套齿轮的轴颈对支承轴颈A、B的径向跳动允差为0.015毫米。

（6）螺纹的技术要求这是用于限制与之配合的压紧螺母的端面跳动量所必须的要求。

因此在加工主轴螺纹时，必须控制螺纹表面轴心线与支承轴颈轴心线的同轴度，一般规定不超过0.025mm。

从上述分析可以看出，主轴的主要加工表面是两个支承轴颈、锥孔、前端短锥面及其端面、以及装齿轮的各个轴颈等。

而保证支承轴颈本身的尺寸精度、几何形状精度、两个支承轴颈之间的同轴度、支承轴颈与其它表面的相互位置精度和表面粗糙度，则是主轴加工的关键。

4.传动轴的支承结构。

（1）.主轴传动由于转速较高，一般采用向心球轴承或圆锥滚子轴承支承。

2O的锥孔。

主轴前端采用短锥法兰式结构，用于安装卡盘或拨盘，由主轴端面上的圆形拨块传递扭矩。

（2）.主轴的技术条件

主轴的性能要求，如力学性能、表面特性等。

可能产生的缺陷，裂纹等。

配合件的配合间隙标准。

主轴表面的异常，工作表面的划伤、腐蚀。

（3）.技术要求：

必须按照设计、工艺要求及规定和有关标准进行装配。

装配环境必须清洁。

主轴的装配必须符合有关规定。

所有零件必须具有检验合格证方能进行装配。

装配过程中零件不可磕碰、划伤和锈蚀。

（4）.各零、部件装配后相对位置应准确。

三.主轴的精度检测及调整：

1.主轴精度检测

主轴的轴向窜动0.01mm。

主轴轴肩支承面的跳动0.02mm。

主轴定心轴颈的径向跳动0.01mm。

主轴锥孔轴线的径向跳动：

①靠近主轴端面0.01mm；

②距主轴端面在300mm测量长度上为0.02mm。

主轴轴线对床鞍移动轨迹的平行度：

①在铅垂平面内300mm测量长度上为0.02mm（只许向上偏）；

②在水平面内300mm测量长度上为0.015mm（只许向前偏）。

支承轴颈的技术要求。

主轴两支承轴颈A、B的圆度允差0.005毫米，径向跳动允差0.005毫米，两支承轴颈的1：

主轴外圆的圆度要求，对于CA6140机床，其允差通常不超过尺寸公差的50％。

（2）、锥孔的技术要求

6号）对支承轴颈 

A、B的跳动，近轴端允差 

0.005mm，离轴端300mm处允差，0.01毫米，锥面的接触率＞70％，表面粗糙度Ra0.4um。

（3）空套齿轮轴颈的技术要求。

轴承声音异常：

1，轴承损坏，保持架碎裂。

2轴承因磨损而配合松动。

3润滑不良。

4轴向间隙太大。

排除故障方法

更换轴承或调整更换，同时加强润滑，调整轴向间隙。

故障现象轴承磨损产生原因。

超载超速，润滑不良间隙调整过紧，轴承制造质太大。

2、误差分析。

由机床、夹具、刀具和工件组成的机械加工工艺系统（简称工艺系统）会有各种各样的误差产生，这些误差在各种不同的具体工作条件下都会以各种不同的方式（或扩大、或缩小）反映为工件的加工误差。

机床主轴是装夹工件或刀具的基准，并将运动和动力传给工件或刀具，主轴回转误差将直接影响被加工工件的精度。

主轴回转误差是指主轴各瞬间的实际回转轴线相对其平均回转轴线的变动量。

它可分解为径向圆跳动、轴向窜动和角度摆动三种基本形式。

产生主轴径向回转误差的主要原因有：

主轴几段轴颈的同轴度误差、轴承本身的各种误差、轴承之间的同轴度误差、主轴绕度等。

但它们对主轴径向回转精度的影响大小随加工方式的不同而不同。

产生轴向窜动的主要原因是主轴轴肩端面和轴承承载端面对主轴回转轴线有垂直度误差。

不同的加工方法，主轴回转误差所引起的的加工误差也不同。

3.主轴的精度检测及调整

主轴的精度检测

（1）.旋转精度

主轴的旋转精度直接影响工件的加工精度，例如在车床上，安装卡盘的定心轴颈与安装顶针的锥孔中心线的径向跳动，会影响加工表面的不圆度，而轴向窜动则影响加工螺距的精度。

（2）.刚度。

主轴部件刚度不足，在切削力与传动力的作用下，主轴将产生过大的变形，主要不仅会降低加工精度和表面光洁度，同时还会是齿轮等传动件和轴承等原因不能均匀受力而恶化了工作条件，磨损加快。

（3）.尺寸精度和几何形状精度

轴的轴颈是主轴的主要表面，它的质量的好坏直接影响主轴工作时的回转精度。

轴颈的直径精度根据使用要求常为IT6，有时还可以为IT5，轴颈的几何形状精度应限制在直径公差内。

精度要求高的轴则应在图上专门标注形状公差。

（4）.位置精度

配合轴颈相对支承轴颈的同轴度以及轴颈与支承端面的垂直度通常要求较高。

配合轴颈相对于支承轴颈的径向圆跳动精度0.01--0.03mm，端面圆跳动精度0.005--0.001mm。

（5）.表面粗糙度

一般来说，支承轴颈的表面粗糙度要求最小，为Ra0.63——0.16um。

配合轴颈的表面粗糙度次之，为Ra2.5——0.63um。

（6）.同轴度的检验

把轴放在检验平板上的两个V形架上，主轴后端装入堵头，堵头中心孔顶一钢球，紧靠支承板，在主轴各轴颈处用百分表触头与轴颈表面接触，转动主轴，百分表指针的摆动差距即为同轴度误差，轴肩端面圆跳动误差也可以从端面处的百分表读出。

一般应将同轴度误差控制在0.015mm之内，端面圆误差应小于0.01mm。

至于主轴锥孔中心线对支承轴颈的径向圆跳动误差，可在放置好的主轴锥孔内放入锥柄检验棒，然后将百分表触头分别触及锥柄检验棒靠近主轴端及相距300mm处的两点，回转主轴，观察百分表指针，即可测的主轴锥孔中心线对支承轴颈的径向跳动误差。

机床主轴在高速运转时要承受多种载荷的作用，如弯曲、扭转、冲击等。

因此要求主轴具有较高的疲劳强度和综合力学性能。

4.检验后精度还原

使用中如发现轴承磨损而致使间隙增大时，需及时进行调整。

一般情况下，只需调整前轴承即可，只有当调整前轴承后仍不能达到要求的回转精度时，才需调整后轴承。

主轴径向跳动（径向圆跳动）的检验。

在锥孔中紧密地插入一根锥柄检验棒，将百分表固定在机床上，使百分表测头顶在检验棒表面上，旋转主轴，分别在靠近主轴端部的a点和距a点300mm远的b点检验。

a、b的误差分别计算，主轴转一转，百分表读数的最大差值，就是主轴的径向跳动误差。

为了避免检验棒锥柄配合不良的影响，拔出检验棒，相对主轴旋转90°

，重新插入主轴锥孔内，依次重复检验4次，4次测量结果的平均值为主轴的径向跳动误差。

主轴径向跳动量也可直接测量主轴定位轴颈。

主轴旋转一周，百分表的最大读数差值为径向跳动误差。

主轴同轴度检查方法，如图所示。

主轴1放置于检验平板6上的两个V形架5上，主轴后端装入堵头2，堵头2中心孔顶误差。

轴肩端面跳动误差也可以从端面的千分表读出。

一般应将同轴度控制在

0.015mm之内，端面圆跳动误差应小于0.01mm。

主轴的圆度误差可用千分尺和圆度仪测量。

其它损坏、碰伤情况可目测看到。

（2）.精度的调整

提高回转精度的措施

（3）选择和机床精度、主轴的等级精度相应的精度等级的轴承、齿轮等部件。

根据主轴的工作条件选择适当的配合。

对滚动轴承经行预紧。

提高刚度措施

（4）注意安全操作，不要装夹零件是超载。

提高几何精度和形状精度的措施

（5）就是在加工的时候注意其精度的保证。

提高位置精度的措施

（6）在装配时，注意提高主轴与轴承、齿轮的配合精度。

提高表面粗糙度的措施

精车和精磨的时候可以保证其表面的粗糙度。

五.总结

CA6140车床主轴结构工艺性分析论文完成了，通过对主轴的结构与分析了解，使我认识到了，自己的不足；

在平时学习中的大意，对精度检测这方面的认识还不足，通过本次论文的整理分析又重新学到了新的知识，通过对很多知识的整理对车床的温故复习所有疏漏以及平日的不熟悉到现在的整理分析总结直到收获。

通过这次的论文收获了很多,同时也弥补了初学CA6140车床时的迷茫。

对主轴的结构作用也有了新的认识，结合所学又提高了一层以及对车床的调整修理更是从一知半解到熟悉再到掌握。

巧妙的结合图纸进行细致的描述。

同时汇集了多部教材和平时积累笔记，对老师的课程解读，通过图书馆的查阅；

集多处精华于一体对CA6140车床主轴进行细致的概述，对主轴的结构及特点，主轴的作用进行了分析明确的介绍了结构作用和传动特点。

主轴的基本精度误差和误差通过找资料问老师及阅览室摘取总结了其主要精髓经过整理汇集于一体论文。

主轴的精度及调试，对主轴的还原检测其精度认真分析。

检测和测量从理论运用到实践中，提高自己解决实际问题的能力。

致谢

在电气与新能源工程系领导和老师的正确带领下顺利毕业，完成毕业设计。

在此感谢电气与新能源全体师生给予的帮助和支持。

在搜集资料疑难问题论文格式.语言表达等方面，通过老师的细心教导大力支持及积极的鼓励，这使我在困难面前没有被击倒；

反而越挫越勇激昂斗志完成了这篇论文同时也在三年的学习中圆满画上句号。

参考文献

1.陈鼎宁。

机械设备控制技术…………北京：

机械工业出版社，2014年1月。

2.吴先文。

机电设备维修，………………北京：

机械工业出版社，2005年8月。

3.张义民。

机械设计与制造………………沈阳：

机械设计与制造杂志社。

4.施明。

机械制造…………………………上海：

机械制造工业出版社，1998年3月。

5.章云。

机床主轴高精度动平衡技术……上海：

科学出版社，2015年6月1。

6.吴玉厚。

机床高速主轴系统……………沈阳：

科学出版社，2012年1月。

7.顾维邦。

金属切削机床…………………北京：

机械工业出版社，1985年。

8.吴圣庄。

金属切削机床概论……………北京：

机械工业出版社，1984年。

9.秦鹏飞。

机械制造工业…………………上海：

上海科学技术出版社1990年。