【文章內(nèi)容簡介】 在粗車后，軸的形狀較簡單，在調(diào)質(zhì)淬火時一般不會開裂。因此選用合金調(diào)質(zhì)鋼，采用廉價、可鍛性和切割加工性皆好的45鋼即可。車床主軸直徑較大，階梯較多，宜選鍛件毛坯。并且節(jié)約原材料和減少加工工時。第3章CA6140臥式車床主軸的加工工藝 軸的機械加工工藝分析 機床主軸的基本加工路線 擬定零件的機械加工工藝路線是制定工藝的一項重要工作，擬定工藝路線時需要解決的主要問題是：選定各表面的加工方法；劃分加工階段；安排工序的先后順序；確定工序的集中與分散程度。機床主軸的機械加工主要以外圓加工為主，基本加工路線可以分為三條。 （1）粗車—半精車—精車。對于一般常用的材料，這是外圓表面加工采用的主要工藝路線。 （2）粗車—半精車—粗磨—精磨。對于黑色金屬材料，精度要求高和表面粗糙度值要求小，零件需要zhu硬時，其后續(xù)工序只能采用磨削。 （3）粗車—半精車—精車—金剛石車。對于有色金屬，用磨削加工通常不易得到所要求的表面粗糙度，因為有色金屬一般比較軟，容易堵塞沙粒間的空隙，因此最終工序多用精車和金剛石車。 主軸加工工藝過程 主軸的基本要求 主軸的旋轉(zhuǎn)精度是指主軸前端夾持工件和刀具部分的徑向跳動、端面跳動和軸向竄動的大小。旋轉(zhuǎn)精度通常是在車床不受任何荷載的情況下，用手動和轉(zhuǎn)空轉(zhuǎn)主軸來進行測量的。CA6140的主軸旋轉(zhuǎn)精度已有國家標準（GC260）作了規(guī)定，那么就應該根據(jù)零件的加工精度而定。2. 剛度剛度是主軸部件的剛度，是指在外力作用下主軸抵抗變形的能力。目前，對主軸部件的剛度尚且沒有統(tǒng)一的規(guī)定，但是實踐和理論分析表明，在加工過程中，如果主軸前端產(chǎn)生的變形比較小，一般能保證較高的加工精度和良好的動態(tài)特性；因此，通常以主軸的靜剛度來評定主軸的剛度，也就是說以主軸前端產(chǎn)生單位位移方向上所施加的作用力大小來表示主軸的剛度。當作用力P（公斤），位移為y（微米），則主軸的剛度K為： K=P/y 公斤/微米3. 抗振性主軸部件的抗振性是指機床進行切削時主軸保持平穩(wěn)地運轉(zhuǎn)而不發(fā)生振動的能力。主軸部件抗振性差，工作是容易發(fā)生振動，從而影響工件表面質(zhì)量和刀具的壽命下降，并加速機床零件的損壞，振動發(fā)出的噪音還惡化工作環(huán)境。振源的頻率越接近主軸部件的固有頻率，振動就越激烈。因此，一般希望主軸部件有盡量高的固有頻率，以減小主軸部件的振動。4. 溫升和熱變形主軸部件在運轉(zhuǎn)時，由于摩擦和攪油等損耗而產(chǎn)生的熱量，這些熱量使主軸部件本身和箱體因熱膨脹而變形。結(jié)果主軸前端向前伸長，或者主軸旋轉(zhuǎn)中心線與機床其他部件的相對位置發(fā)生變化，直接影響加工精度；其次如果溫升過高，還會改變改變已調(diào)好的軸承間隙，破壞正常的潤滑條件，影響軸承的正常工作，嚴重時甚至會發(fā)生抱軸現(xiàn)象。一般規(guī)定，用潤滑軸承時，主軸軸承溫度不得超過60C，對特別精密的機床不得超過10攝氏度；用滾動軸承時允許溫度可參考下表：表2——1機床精度等級普通機床精密機床高精密機床特高精密機床軸承允許溫度5055404535402830為了長期地保持主軸部件的原始制造精度，主軸的前端部和內(nèi)錐孔與滑動軸承配合的軸頸，以及移動式主軸的工作表面等，都必須非常耐磨。除必須保證其耐磨外，在結(jié)構(gòu)上還應該具有調(diào)整的可能，以便進行及時調(diào)整。綜上所述,對主軸部件的工作性能的基本要求，可以歸結(jié)為：在保證一定的載荷和轉(zhuǎn)速下，主軸能帶動工件或刀具準確地、平穩(wěn)的繞其軸心線旋轉(zhuǎn)，并長期保持這一性能。主軸部位項目軸承軸頸卡盤定心直徑定位軸肩錐孔配合精度gc 1/gd 1Gd1軸跳到幾何精度形狀25%的直徑公差 表面光潔度9,1088，接觸面積70%7注：。 主軸的加工工藝 1）主軸前端莫氏6號錐孔用來安裝頂尖或工具錐柄。其錐孔軸線必須與支承軸線同軸，否則會引起加工工件出現(xiàn)相對位置誤差。 2）主軸前端圓錐面和端面時安裝卡盤或車床夾具的定位表面。為了保證卡盤的定心精度，該圓錐表面必須與支承軸頸同軸，端面必須與主軸的回轉(zhuǎn)線垂直。 3）主軸上的螺紋時用來固定與調(diào)節(jié)主軸軸承間隙的，當螺紋中徑對于支承軸頸歪斜時，會造成鎖緊螺母端面不垂直，軸承位置發(fā)生變動，引起主軸徑向圓跳動。 1）.由于主軸多是階梯帶通孔德零件，切除大量金屬后，會引起殘余應力重新分布而變形，故安排工序時，一切要粗精分開，先粗后精。主軸 加工就是以最主要表面的粗加工、半精加工和精加工為主線，適當穿插其它表面的加工工序而組成的工藝路線。粗加工開始前先準備毛胚并正火；粗加工階段為切端面鉆中心孔、粗車外圓等；半精加工階段是半精半外圓、個輔助表面的加工與綷火；精加工階段是主要的表面精加工。2） .工序順序的安排應注意以下幾點:3） .主要工系加工方法 用先端面鉆中心孔機床來加工中心孔，還需要多次研磨。 外圓粗精車削后，在進行磨削精加工。 主軸錐孔對主軸支承軸頸是一項重要指標，因此，采用專用夾具裝夾加工。 它是主軸零件上的典型表面，具有定心精度高，導向性能好、傳遞轉(zhuǎn)矩大、易于互換等優(yōu)點。加工方法有臥室通用酰床加工，在進行側(cè)面磨削加工。第四章CA6140臥式車床主軸的加工精度及誤差分析 加工精度及誤差加工精度與加工誤差 　　加工精度是指零件加工后的實際幾何參數(shù)(尺寸、形狀和位置)與理想幾何參數(shù)的符合程度。實際加工不可能做得與理想零件完全一致，總會有大小不同的偏差，零件加工后的實際幾何參數(shù)對理想幾何參數(shù)的偏離程度，稱為加工誤差。 　原始誤差 　　由機床、夾具、刀具和工件組成的機械加工工藝系統(tǒng)(簡稱工藝系統(tǒng))會有各種各樣的誤差產(chǎn)生，這些誤差在各種不同的具體工作條件下都會以各種不同的方式(或擴大、或縮小)反映為工件的加工誤差。 　　工藝系統(tǒng)的原始誤差主要有工藝系統(tǒng)的幾何誤差、定位誤差、工藝系統(tǒng)的受力變形引起的加工誤差、工藝系統(tǒng)的受熱變形引起的加工誤差、工件內(nèi)應力重新分布引起的變形以及原理誤差、調(diào)整誤差、測量誤差等。 　研究機械加工精度的方法 　　研究機械加工精度的方法分析計算法和統(tǒng)計分析法。 工藝系統(tǒng)集合誤差 　　機床的幾何誤差 　　加工中刀具相對于工件的成形運動一般都是通過機床完成的，因此，工件的加工精度在很大程度上取決于機床的精度。機床制造誤差對工件加工精度影響較大的有：主軸回轉(zhuǎn)誤差、導軌誤差和傳動鏈誤差。機床的磨損將使機床工作精度下降。 　　主軸回轉(zhuǎn)誤差 　　機床主軸是裝夾工件或刀具的基準，并將運動和動力傳給工件或刀具，主軸回轉(zhuǎn)誤差將直接影響被加工工件的精度。 　　主軸回轉(zhuǎn)誤差是指主軸各瞬間的實際回轉(zhuǎn)軸線相對其平均回轉(zhuǎn)軸線的變動量。它可分解為徑向圓跳動、軸向竄動和角度擺動三種基本形式。 　　產(chǎn)生主軸徑向回轉(zhuǎn)誤差的主要原因有：主軸幾段軸頸的同軸度誤差、軸承本身的各種誤差、軸承之間的同軸度誤差、主軸繞度等。但它們對主軸徑向回轉(zhuǎn)精度的影響大小隨加工方式的不同而不同。 　　產(chǎn)生軸向竄動的主要原因是主軸軸肩端面和軸承承載端面對主軸回轉(zhuǎn)軸線有垂直度誤差。不同的加工方法，主軸回轉(zhuǎn)誤差所引起的的加工誤差也不同。在車床上加工外圓和內(nèi)孔時，主軸徑向回轉(zhuǎn)誤差可以引起工件的圓度和圓柱度誤差，但對加工工件端面則無直接影響。主軸軸向回轉(zhuǎn)誤差對加工外圓和內(nèi)孔的影響不大，但對所加工端面的垂直度及平面度則有較大的影響。在車螺紋時，主軸向回轉(zhuǎn)誤差可使被加工螺紋的導程產(chǎn)生周期性誤差。 　　適當提高主軸及箱體的制造精度，選用高精度的軸承，提高主軸部件的裝配精度，對高速主軸部件進行平衡，對滾動軸承進行預緊等，均可提高機床主軸的