车床主轴加工基本工艺设计文档格式.docx

1、 、空套齿轮轴颈 空套齿轮轴颈对支承轴颈A、B径向圆跳动公差为0.015 mm。由于该轴颈是与齿轮孔相配合表面，对支承轴颈应有一定同轴度规定，否则引起主轴传动啮合不良，当主轴转速很高时，还会影响齿轮传动平稳性并产生噪声。 、螺纹 主轴上螺旋面误差是导致压紧螺母端面跳动因素之一，因此应控制螺纹加工精度。当主轴上压紧螺母端面跳动过大时，会使被压紧滚动轴承内环轴心线产生倾斜，从而引起主轴径向圆跳动。从上述分析可以看出，主轴重要加工表面是两个支承轴颈、锥孔、前端短锥面及其端面、以及装齿轮各个轴颈等。而保证支承轴颈自身尺寸精度、几何形状精度、两个支承轴颈之间同轴度、支承轴颈与其他表面互相位置精度和表面粗

2、糙度，则是主轴加工核心。二、毛坯拟定1、毛坯尺寸拟定CA6140主轴零件材料45钢，硬度HBS为127:162。生产类型为大批量生产，采用自由锻，设备上使用胎膜锻毛坯，经计算毛坯重量约30Kg.由机械加工工艺手册表2.3-22得：直径为80:100余量及偏差为11直径为101:125余量及偏差为11125余量及偏差为13对主轴零件进行分析：195-106.373相差88.627mm195-120相差75mm 120-90相差30mm由于考虑到胎膜锻加工特性，故由上面分析可得将对坯模进行二次拔长，且第一次拔长时以120毛坯尺寸131mm为拔长对象，第2次拔长是以90mm毛坯尺寸100mm，毛坯原

3、坯模为208，体积约为0.03立方米。2、热解决工艺制定和安排选取适当材料并在整个加工过程中安排足够和合理热解决工序，对于保证主轴力学性能、精度规定和改进其切削加工性能非常重要。车床主轴热解决重要涉及：1）毛坯热解决车床主轴毛坯热解决普通采用正火，其目是消除锻造应力，细化晶粒，并使金属组织均匀，以利于切削加工。2）预备热解决在粗加工之后半精加工之前，安排调质解决，目是获得均匀细密回火索氏体组织，提高其综合力学性能，同步，细密索氏体金相组织有助于零件精加工后获得光洁表面。3）最后热解决主轴某些重要表面（如90g5轴颈、锥孔及外锥等）需经高频淬火。最后热解决普通安排在半精加工之后，精加工之前，局部

4、淬火产生变形在最后精加工时得以纠正。三、定位基准拟定 1、粗基准选取 为获得两中心孔作为精加工定位基准，因此机械加工第一道工序是铣两端面中心孔。为此可选取前、后支撑轴颈（或其近处外圆表面）作为粗基准。这样，当反过来再用中心孔定位，加工支撑轴颈时，可以获得均匀加工余量，有助于保证这两个高精度轴颈加工精度。 2、精基准选取 为了避免基准重叠误差，考虑工艺基准与设计基准和各工序基准统一，以及尽量在一次装夹中加工较多工作表面，因此在主轴精加工所有工序中（二端锥孔面自身加工时除外）均采用二中心孔位定位基准。主轴中心通孔钻出后来，远中心孔消失，需要采用锥堵，借以重新建立定位精度（二端中心孔）。中心孔在使用

5、过程中磨损会影响定位精度，故必要经常注意保护并及时保修。特别是在核心精加工工序之前，为了保证和提高定位精度，均需要重新修整中心孔。使用锥堵时应注意：当锥堵装入中心孔后来，在使用过程中，不能随意拆卸和更换，都会引起基准位置变动，从而导致误差。3、基准转换由于主轴重要轴颈和大端锥孔位置精度规定很高，因此在加工过程中药采用互换基准原则，在基准互相转换过程中，精度逐渐得到提高。 1）、以轴颈位粗基准加工中心孔； 2）、以中心孔为基准，粗车支承轴颈等外圆各部； 3）、以支承轴颈为基准，加工大端锥孔； 4）、以中心孔（锥堵）为基准，加工支承轴颈等外圆各部； 5）、以支撑轴颈位基准，粗磨大端锥孔； 6）、以

6、中心孔为（重配锥堵）为基准，加工支承轴颈等外圆各部； 7）、以打断支撑轴颈和75h6外圆表面为基准，粗磨打断锥孔。主轴外圆表面加工，应当以顶尖孔作为统一定位基准。但在主轴加工过程中，岁着通孔加工，作为定位基面中心孔消失，工艺上常采用带有中心孔锥堵到主轴两端孔中，如图5-4所示，让锥堵顶尖其附加定位基准作用。四、划分加工阶段（如下表1为基准）依照图中零件各某些不同精度规定及主轴加工过程中加工工序和热解决工序会产生不同限度加工误差、应力，主轴加工基本上划分为如下三个阶段。1、粗加工阶段1）毛坯解决:备料,锻造,热解决（正火）2）粗加工:工序46。锯除多余某些，铣端面、钻中心孔和荒车外圆等目:切除大

7、某些余量,接近最后尺寸,只留少量余量,及时发现缺陷。2、半精加工阶段1）半精加工前热解决:工序7。2）半精加工:工序813。车工艺锥面（定位锥孔） 半精车外圆端面和钻深孔等3）精加工:精磨外圆和内外锥面以保证主轴最重要表面精度。3、精加工阶段1）精加工前热解决：工序142）工序1524均为精加工阶段。五、拟定重要表面加工办法该主轴重要加工表面是75h5、80h5、90g5、105h5轴颈，两支承轴颈及大头锥孔。它们加工尺寸精度在IT5IT6之间，表面粗糙度Ra为0.40.8mm。在机械加工工序中间尚需插入必要热解决工序，这就决定了主轴加工各重要表面总是循着如下顺序进行，即粗车调质（预备热解决）

8、半精车精车淬火-回火（最后热解决）粗磨精磨。那么，主轴重要表面加工顺序安排如下：外圆表面粗加工（以顶尖孔定位）外圆表面半精加工（以顶尖孔定位）钻通孔（以半精加工过外圆表面定位）锥孔粗加工（以半精加工过外圆表面定位，加工后配锥堵）外圆表面精加工（以锥堵顶尖孔定位）锥孔精加工（以精加工外圆面定位）。当重要表面加工顺序拟定后，就要合理地插入非重要表面加工工序。对主轴来说非重要表面指是螺孔、键槽、螺纹等。这些表面加工普通不易浮现废品，因此尽量安排在背面工序进行，重要表面加工一旦出了废品，非重要表面就不需加工了，这样可以避免挥霍工时。但这些表面也不能放在重要表面精加工后，以防在加工非重要表面过程中损伤已

9、精加工过重要表面。六、加工工序安排和工序拟定1、加工顺序方案拟定具备空心和内锥特点轴类零件，在考虑支承颈，普通轴颈和内锥等重要表面加工顺序时，可有如下几种方案。1）、外表面粗加工钻深孔外表面精加工锥孔粗加工锥孔精加工2）、外表面粗加工钻深孔锥孔粗加工锥孔精加工外表面精加工3）、外表面粗加工钻深孔锥孔次加工外表面精加工锥孔精加工针对CA6140车床主轴加工顺序来说，可做如下分析比较：第一方案：在锥孔粗加工时，由于要用已精加工过外圆表面作基准面，会破坏外圆表面精度和粗糙度，因此此方案不适当采用。第二方案：在精加工外圆表面时，还要再插上锥堵，这样会破坏锥孔精度。此外，在加工锥孔时不可避免会有加工误差

10、（锥堵自身误差等就会导致外圆表面和内锥孔不同轴，故此方案也不适当采用）第三方案：在锥孔精加工时，虽然也要用已精加工过外圆表面作为精基准面；但由于锥面精加工加工余量已很小，磨削力不大:同步锥孔精加工已处在轴加工最后阶段，对外圆表面精度影响不大；加上这一方案加工工序，可采用外圆表面和锥孔互为基准，交替使用，能逐渐提高同轴度。通过上述比较可知像CA6140主轴此类轴件加工顺序，以第三方案为佳。2、工序拟定工序拟定要按加工顺序进行，应当掌握两个原则：1）工序中定位基准面要安排在该工序之前加工。2） 对个表面加工要粗、精分开，先粗后精，多次加工，已逐渐提高其精度和粗糙度。重要表面精加工应安排在最后。为了

11、改进金属组织和加工性能而安排热解决工序，如退火、正火等，普通应安排在机械加工之前。为了提高零件机械性能和消除内应力而安排热解决工序，如调质、时效解决等，普通应安排在粗加工之后，精加工之前。3、工艺路线该主轴零件构造较为复杂，其中涉及到外圆、端面、孔、锥孔、花键、键槽等加工，考虑加工以便与精准度等因素，制定出表1所示加工办法和加工工艺过程卡片：表1序号工序名称工序内容定位基准设备1备料2锻造模锻立式精锻机3热解决正火4锯头5铣端面钻中心孔毛坯外圆中心孔机床6粗车外圆顶尖孔多刀半自动车床7调质8车大端各部车大端外圆、短锥、端面及台阶卧式车床9车小端各部仿形车小端各部外圆仿形车床10钻深孔钻 48m

12、m通孔两端支承轴颈深孔钻床11车小端锥孔车小端锥孔（配120锥堵，涂色法检查接触率50%）12车大端锥孔车大端锥孔（配莫氏6号锥堵，涂色法检查接触率30%）、外短锥及端面13钻孔钻大头端面各孔大端内锥孔摇臂钻床14局部高频淬火（ 90g5、短锥及莫氏6号锥孔）高频淬火设备15精车外圆精车各外圆并切槽、倒角锥堵顶尖孔数控车床16粗磨外圆粗磨75h5、90g5、105h5外圆组合外圆磨床17粗磨大端锥孔粗磨大端内锥孔（重配莫氏6号锥堵，涂色法检查接触率40%）前支承轴颈及 75h5外圆内圆磨床18铣花键铣89f6花键花键铣床19铣键槽铣12f9键槽80h5及M115mm外圆立式铣床20车螺纹车三处螺纹（与螺母配车）21精磨外圆精磨各外圆及E、F两端面外圆磨床22粗磨外锥面粗磨两处112外锥面专用组合磨床23精磨外锥面精磨两处两处112外锥面、D端面及短锥面24精磨大端锥孔精磨大端莫氏6号内锥孔（卸堵，涂色法检查接触率70%）专用主轴锥孔磨床25钳工端面孔去锐边倒角，去毛刺26检查按图样规定所有检查专用检具七、拟定加工余量和工序尺寸