【正文】 140 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。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。其目的是，消除鍛造殘余應(yīng)力，改善金屬組織，降低硬度，改善切削加工性能。同時索氏體的金屬結(jié)構(gòu)經(jīng)加工后，表面粗糙度較細(xì)。 （二）深孔加工 應(yīng)安排在調(diào)質(zhì)以后進行，因為調(diào)質(zhì)處理變形大，深孔 產(chǎn)生彎曲變形，不僅影響棒料通過，還會造成主軸高速轉(zhuǎn)動的不平衡。所以，深孔加工只能在半精加工階段進行。因此，車螺紋宜放在主軸局部淬火之后進行。 本章小結(jié) 本章主要介紹了主軸的作用 ,以及它在加工中的工藝分析。自由鍛使用的設(shè)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)。表面粗糙度 Ra 可達 ～ 。 （一）主軸材料 45 鋼是主軸常用的材料，價格較便宜。 38CrMnAlA 是中碳合金氮化鋼，由于氮化溫度（ 540～ 550℃）比淬火溫度低，變形小。因此在粗黑龍江工程學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計 8 加工前需進行熱處理，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。調(diào)質(zhì)時由于回火溫度高，故主軸容易變形并產(chǎn)生較多的氧化皮。 主軸加工工藝過程 主軸加工的主要問題和 工藝過程設(shè)計所應(yīng)采取的相應(yīng)措施 主軸加工的主要問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支承軸頸的位置精度。 主軸錐孔相對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上（不是裝夾在磨床頭架主軸上）加工保證的。 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)。 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題。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，有利于保證加工面間的位置精度。例如車小端 1： 20 錐孔和大端 莫氏 6 號內(nèi)錐孔時，以與前支承軸頸相鄰而它們又是用同一基準(zhǔn)加工出來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（包括兩個支承軸頸）時，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 號內(nèi)錐孔時，又以兩圓柱面為定位基準(zhǔn)面；粗、精磨兩個支承軸頸的 1： 12 錐面時，再次用錐堵頂尖孔定位；最后精磨莫氏 6 號內(nèi)錐孔時，直接以精莫后的前支承軸頸和另一圓柱面定位。 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）。故此方案對毛坯是實心軸的情況則不適宜，對于實心軸在成批生產(chǎn)情況下是可行的。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。 但是也不能放在最后，以防在加工非主要表面過程中損害已精加工過程的主要表面。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行，這樣半精加工后殘余應(yīng)力重新分布所引起變形和熱處理后的變形，就不會影響螺紋的加工精度了。對重要工序前后安排檢驗工序，以便及時發(fā)現(xiàn)廢品。 安裝 2：工步 1 粗銑左端面，保證總尺寸 87401? mm； 工步 2 打中心孔。則， =； =。 ? mm 查表 精車后的直徑為 ～ 按照 H11 公差等級其公差為 ? 。取。 粗磨 1： 20 外圓： 大 端 ，小端 。則， =；=。 黑龍江工程學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計 13 1： 12 外錐，小端 ，大端 精磨： 查表 知，直徑在 80～ 120mm，直徑余量為 ～ 則+= ， += ， += ，+= ，小端為 粗磨： 根據(jù)表 查得粗磨余量為 則 +=，+= ，小端 精車： 查表 知 得 精 車 余 量 為 則 += ，+= ，小端為 半精車： 根據(jù) 查得直徑為 80～ 120mm 且折算長度 200～ 400mm 知其余量 則 +=， += 即粗車后的直徑為，大端， 248。 粗磨 :查表 知粗磨的余量為 += mm ,公差等級為 H11即精車后的直徑為 ? mm 精車 :查表 ,基本尺寸 100mm知直徑加工余量為 ,+=,取 。73mm 粗車 : 根據(jù)表 知粗車余量是 則 , 73+= 即粗車前毛坯的最小直徑為 ? mm 精磨 : 按照表 直徑余量是 則 ,75+= 即粗磨后的直徑為 粗磨 :查表 知粗磨的余量 為 +=,取 后的直徑為 ? mm,直徑偏差 精車 : 查表 ,基本尺寸 100mm知直徑加工余量為 +=即半精車后的尺寸為 半精車 :由表 查得直徑半精車余量為 則 += 即粗車后的直徑為 粗車 : 根據(jù)表 知粗車余量是 +=直徑為 ? mm 精磨 : 按照表 直徑余量是 則 ,80+= 即粗磨后的直徑為 粗磨 :查表 +=,取 直徑偏差 0～ ? mm,直徑偏差 精車 :查表 ,基 本尺寸 100mm 知直徑加工余量為 則 +=即半精車后的尺寸為 半精車 :由表 查得直徑半精車余量為 +=，即粗車后的直徑為 粗車 : 根據(jù)表 +=直徑為 216。 粗磨 :查表 知粗磨的余量為 +=, 直徑偏差為 ? 即精車后的直徑為 精車 :查表 ,基本尺寸 100mm知直徑加工余量為 則 +=, 且直徑偏差為 ? 即半精車后的尺寸為 。105 ?? mm 精磨 :按照表 直徑余量是 105+=, 直徑偏差為 ? 即粗磨后的直徑為 。 半精車 :由表 查得直徑半精車余量為 。74，螺距 p=,內(nèi)徑為 d=。 （ 13） 車螺紋： M105? 由表 查得車螺紋前軸的直徑為 216。 粗車：根據(jù)表 知粗車余量是 則 += 即粗車前毛坯的最小直徑為 。 粗車：根據(jù)表 知粗車余量是 則 += 即粗車前毛坯的最小直徑為 。80mm長 的外圓 精車：查表 得 2Z=， Z= 則 80+= 即半精車后直徑為 半精車：查表 2Z= 則 += 粗車：查表 2Z= 則 += （ 21）精車 3mm 的外圓 精車：查表 得 2Z=， Z= 則 += 即半精車后直徑為 半精車：查表 2Z= += 粗車： 查表 2Z= 則 += （ 22）精車 3mm 的外圓 精車：查表 得 2Z=， Z= 則 += 即半精車后直徑為 半精車：查表 2Z= 則 += 粗車：查表 2Z= 則 += （ 23）精車 216。195mm長 25mm 外圓 黑龍江工程學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計 19 精車：查表 得 2Z=mm， Z= 則 195+= 即半精車后直徑為 半精車：查表 2Z= += 粗車：查表 2Z= += （ 31）鉆通孔 216。23H7 （ 33）鉆 216。9H7 （ 36）鉆、鉸 4H7 孔 查表 知鉆孔： ； 精鉸 216。 計算切削速度：見表 vvvcvxympcvkT a f? = 0 . 2 0 . 1 5 0 . 4 5235 1 . 4 4 0 . 8 0 . 8 1 0 . 9 7 1 . 0 46 0 2 . 7 5 2 ? ? ? ? ??? = () 確 定主軸轉(zhuǎn)速： 1000cs wvn d??= 1000 4 ? ?? r/min () 按機床選取 230 / minnr? 所以實際切削速度 ? = 1 0 7 .5 2 3 0 7 7 .61000? ?? ?m/min () 切削工時： 12fl l lt n??? ，根據(jù) 表 ， 1l =2mm,2l =1mm 所以 2 1230 2t ??? ? = () 工步 2：粗車大端 216。 計算切削速度：見參考文獻 [18]表 vvvcvxympcvkT a f? = 0 . 2 0 . 1 5 0 . 4 5235 1 . 4 4 0 . 8 0 . 8 1 0 . 9 7 1 . 0 46 0 1 . 5 2 ? ? ? ? ??? = /minm () 確定主軸轉(zhuǎn)速： 1000cs wvn d??= 1000 4 197? ?? r/min () 按機床選取 n=120r/min 所以實際切削速度 1000ndv ?? = 3 .1 4 1 9 7 1 2 0 7 4 .21000?? ?m/min () 切削工時： 12fl l lt n??? ，根據(jù)參考文獻 [1]表 ， 1l =2mm,2l =1mm 所以 26 2 1120 2t ??? ? = () 工序 5 車小端各部 黑龍江工程學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計 21 工步 1：車 36mm 外圓 確定進給量：根據(jù)參考文獻 [18]表 當(dāng)表面粗糙度為 切削速度范圍 50mm。刀尖圓角半徑 r? = 時， f =～ ,取 f =, pa 3mm。 切削深度： 2Z== 則 Z=，故 pa =。 按根據(jù)表 切削速度的計算公式為（壽命選 T=60 min）當(dāng) f ? ， vvvcvxympcvkT a f? cv =291 vx = vy = m= () cv = 291? =確定主軸轉(zhuǎn)速 1000cs wvn d??= ?? =() 黑龍江工程學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計 23 根據(jù)機床說明書： wn =610r/min 實際切削速度： 1000wdnn ??=100 0 ??=() 切削工時： 12m wl l lt nf???，根據(jù)參考文獻 [1]表 ， 1l =2mm,2l =1mm 所以， mt = 12170 ? ??= () 車小端 :確定進給量：根據(jù)參考文獻 [18]表 當(dāng)表面粗糙度為 切削速度范圍 50m/min。刀尖圓角半徑 r? = 時， f =～ ,取 f =, pa 3mm。 切削深度： 2Z= 則 Z=，故 pa =。 按根據(jù)表 切削速度的計算公式為（壽命選 T=60 min）當(dāng) f ? ， 黑龍江工程學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計 25 vvvcvxympcvkT a f? cv =291 vx = vy = m = cv = 291 ?? =() 確定主軸轉(zhuǎn)速 wcs dvn ?1000? =() 根據(jù)機床說明書： wn =600r/min 實際切削速度： 1000wdn?? = 100 0 ?? =() 切削工時： 12m wl l lt nf???，根據(jù)參考文獻 [1]表 ， 1l =1mm,2l =1mm 所以， mt = 11115??? = () 工步 12：車 外圓 確定進給量：根據(jù)參考文獻 [18]表 當(dāng)表面粗糙度為 切削速度范圍 50mm。刀尖圓角半徑 r? = 時， f=～ ,取 f=, pa 3mm。 切削深度： =11mm則 Z=，故 pa =3mm。 按根據(jù)表 切削速度的計算公式為（壽命選 T=60 min）當(dāng) f? ， vvvcvxympcvkT a f? cv =291 vx = vy = m= cv = 291 ?? =() 確定主軸轉(zhuǎn)速 wcs dvn ?1000? = 根據(jù)機床說明書： wn =400r/min () 實際切削速度： v= 1000wdn?? = 1000 ?? =() 切削工時： 12m wl l lt nf???，根據(jù)參考文獻 [1]表 ， 1l =3mm,2l =2mm 所以， mt = 2337 ??? = () 工序 8:鉆通孔 鉆 216。,. 3077 大頭 工步 1 車距大頭端部 200mm處車長 216。51mm,