【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 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 畢業(yè)設(shè)計(jì) 第 6 頁 共 38 頁 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。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題。主軸深孔的加工屬于粗加工，應(yīng)安排在工藝過程的前部。 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，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 要達(dá)到高精度要求 ,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）。 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）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） 畢業(yè)設(shè)計(jì) 第 7 頁 共 38 頁 ?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，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)主軸來說非主要表 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程中損害已精加工過程的主要表面。 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 畢業(yè)設(shè)計(jì) 第 8 頁 共 38 頁 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。 各工序工步的排序 工序 1 銑端面打中心孔 安裝 1：工步 1 粗銑右端面，保證尺寸 48601? mm； 工步 2 打中心孔。 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。 工序 2 粗車外圓 本章小結(jié) 本章主要介紹主軸材料的前期處理以及在加工過程中采取的措施和相應(yīng)的加工工序。 畢業(yè)設(shè)計(jì) 第 9 頁 共 38 頁 第 4 章 機(jī)械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的確定 各工序工步的加 工余量的計(jì)算 CA6140 主軸零件材料為 45 鋼 HBS207～ 241，生產(chǎn)類型為小批生產(chǎn)，采用摸鍛毛坯。 根據(jù)上述原始資料及加工工藝，分別確定各加工表面的機(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 [1]表 確定余量為 ～ 。則， =； =。即 粗車后的直徑為 ～，取 粗磨： 查表 確定余量為 ～ 則 =；=。即 精車后的直徑為 ～ ，根據(jù)表 取 按照精度等級(jí) H12 其公差為 01? mm （ 2） 加工錐孔 216。 ? mm 精車： 216。 ? mm 查表 精車后的直徑為 ～ 按照 H11 公差等級(jí)其公差為 ? 。 （ 3） 加工 1： 12 外錐 精磨： 大端 ，小端 5mm。表 ，零件基本尺寸 50～ 80mm，直徑余量 2Z=～ 。則， +=； +=。取。 +=； += mm 。取 。即 粗磨后的直徑為大端 ，小端 。 粗磨 1： 20 外圓： 大端 ，小端 。查 [1]表 零件基本尺寸 50～80mm 折 算 長(zhǎng) 度 ? 200mm 。磨削余量 則， += ；+= 即 精車后的直徑尺寸為大端 ，小端 。 精車： 根據(jù)表 ，直徑 ? 100mm，加工余量為 。則， =；=。即粗車后的直徑大端為 ，小端 半精車： 查 表 半精車余量為 。則，大端 += 即粗車前的 畢業(yè)設(shè)計(jì) 第 10 頁 共 38 頁 最小直徑為 粗車： 查表 ，加工余量 2Z=。則 += 即粗車前毛坯的最小直徑為 。 （ 4） 加工 1： 12 外錐，小端 ，大端 精磨： 查表 知，直徑在 80 ～ 120mm，直徑余量為 ～ 則+= ， += ， += ，+= 即粗磨后的直徑為大端為 ，小端為 粗磨： 根據(jù)表 查得 粗 磨余 量為 則 += ，+= 即粗磨后的直徑為大端 ，小端 精車： 查表 知得精車余量為 +=， +=即半精車后的 短錐直徑大端直徑為 ，小端為 半精車： 根據(jù) 查得直徑為 80～ 120mm 且折算長(zhǎng)度 200～ 400mm 知其余量 則 += ， += 即 粗車 后的直 徑為 ，大端， 248。108 mm 粗車 : 由表 知 粗 車 余 量 為 即 粗 車 前 毛 坯 的 最 小 直 徑 為+= （ 5） 加工 7730? ?。 短錐 ,大端為 ? mm 精磨 :按照表 直徑在 80～ 120mm 時(shí)直徑余量是 ～ 則+=,+= 取 ? mm 。即粗磨后的直徑為 ? mm。 粗磨 :查表 知粗磨的余量為 則 += mm ,公差等級(jí)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 則 ,+=,取 。且公差等級(jí)為 H11 即半精車后的尺寸為 ? mm 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 則 , += 即粗車前毛坯的最小直徑為 （ 6） 精磨外圓設(shè)計(jì)尺寸為 ? mm 精磨 : 按照表 直徑在 80～ 120mm 時(shí)直徑余量是 ～ 即粗磨后的直 畢業(yè)設(shè)計(jì) 第 11 頁 共 38 頁 徑為 216。70 ?? mm。 粗磨 :查表 知粗磨的余量為 則 ,70+= 直徑偏差為 0～ ? mm 精車 :查表 ,基本尺寸 100 mm 知直徑加工余量為 則 , +=71mm 即半精車后的尺寸為 71mm 半精車 :由表 查得直徑半精車余量為 , 71+=73mm 即 粗車后的直徑為 216。73mm 粗車 : 根據(jù)表 知粗車余量是 , 73+= 即粗車前毛坯的最小直徑為 （ 7） 精磨 ? 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 則 +=,取 即精車后的直徑為 ? mm,直徑偏差 精車 : 查表 ,基本尺寸 100mm 知直徑加工余量為 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 則 += 即粗車后的直徑為 粗車 : 根據(jù)表 知粗車余量是 += 即粗車前毛坯的最小直徑為 （ 8） 精磨 ? 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 知粗磨的余量為 則 +=,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 += 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 則 += 即粗車前毛坯的最小直徑為 畢業(yè)設(shè)計(jì) 第 12 頁 共 38 頁 （ 9） 精磨 216。89 ?? mm 精磨 : 按照表 直徑余量是 89+= mm 直徑偏差為 ? 即粗磨后的直徑為 粗磨 : 查表 知粗磨的余量為 則 +=,直徑偏差 0～