【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 在粗車后，軸的形狀較簡(jiǎn)單，在調(diào)質(zhì)淬火時(shí)一般不會(huì)開裂。因此選用合金調(diào)質(zhì)鋼，采用廉價(jià)、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(shí)。第3章CA6140臥式車床主軸的加工工藝 軸的機(jī)械加工工藝分析 機(jī)床主軸的基本加工路線 擬定零件的機(jī)械加工工藝路線是制定工藝的一項(xiàng)重要工作，擬定工藝路線時(shí)需要解決的主要問(wèn)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(jī)床主軸的機(jī)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(duì)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(duì)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(shí)，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(duì)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?yàn)橛猩饘僖话惚容^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(guò)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(dòng)、端面跳動(dòng)和軸向竄動(dòng)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(dòng)和轉(zhuǎn)空轉(zhuǎn)主軸來(lái)進(jìn)行測(cè)量的。CA6140的主軸旋轉(zhuǎn)精度已有國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)（GC260）作了規(guī)定，那么就應(yīng)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(duì)主軸部件的剛度尚且沒有統(tǒng)一的規(guī)定，但是實(shí)踐和理論分析表明，在加工過(guò)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(dòng)態(tài)特性；因此，通常以主軸的靜剛度來(lái)評(píng)定主軸的剛度，也就是說(shuō)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(lái)表示主軸的剛度。當(dāng)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(jī)床進(jìn)行切削時(shí)主軸保持平穩(wěn)地運(yùn)轉(zhuǎn)而不發(fā)生振動(dòng)的能力。主軸部件抗振性差，工作是容易發(fā)生振動(dòng)，從而影響工件表面質(zhì)量和刀具的壽命下降，并加速機(jī)床零件的損壞，振動(dòng)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(dòng)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(dòng)。4. 溫升和熱變形主軸部件在運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，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(zhǎng)，或者主軸旋轉(zhuǎn)中心線與機(jī)床其他部件的相對(duì)位置發(fā)生變化，直接影響加工精度；其次如果溫升過(guò)高，還會(huì)改變改變已調(diào)好的軸承間隙，破壞正常的潤(rùn)滑條件，影響軸承的正常工作，嚴(yán)重時(shí)甚至?xí)l(fā)生抱軸現(xiàn)象。一般規(guī)定，用潤(rùn)滑軸承時(shí)，主軸軸承溫度不得超過(guò)60C，對(duì)特別精密的機(jī)床不得超過(guò)10攝氏度；用滾動(dòng)軸承時(shí)允許溫度可參考下表：表2——1機(jī)床精度等級(jí)普通機(jī)床精密機(jī)床高精密機(jī)床特高精密機(jī)床軸承允許溫度5055404535402830為了長(zhǎng)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(dòng)軸承配合的軸頸，以及移動(dòng)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(yīng)該具有調(diào)整的可能，以便進(jìn)行及時(shí)調(diào)整。綜上所述,對(duì)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(dòng)工件或刀具準(zhǔn)確地、平穩(wěn)的繞其軸心線旋轉(zhuǎn)，并長(zhǎng)期保持這一性能。主軸部位項(xiàng)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(hào)錐孔用來(lái)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(huì)引起加工工件出現(xiàn)相對(duì)位置誤差。 2）主軸前端圓錐面和端面時(shí)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(shí)用來(lái)固定與調(diào)節(jié)主軸軸承間隙的，當(dāng)螺紋中徑對(duì)于支承軸頸歪斜時(shí)，會(huì)造成鎖緊螺母端面不垂直，軸承位置發(fā)生變動(dòng)，引起主軸徑向圓跳動(dòng)。 1）.由于主軸多是階梯帶通孔德零件，切除大量金屬后，會(huì)引起殘余應(yīng)力重新分布而變形，故安排工序時(shí)，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(dāng)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(zhǔn)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(gè)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(yīng)注意以下幾點(diǎn):3） .主要工系加工方法 用先端面鉆中心孔機(jī)床來(lái)加工中心孔，還需要多次研磨。 外圓粗精車削后，在進(jìn)行磨削精加工。 主軸錐孔對(duì)主軸支承軸頸是一項(xiàng)重要指標(biāo)，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(dǎo)向性能好、傳遞轉(zhuǎn)矩大、易于互換等優(yōu)點(diǎn)。加工方法有臥室通用酰床加工，在進(jìn)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(shí)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(shí)際加工不可能做得與理想零件完全一致，總會(huì)有大小不同的偏差，零件加工后的實(shí)際幾何參數(shù)對(duì)理想幾何參數(shù)的偏離程度，稱為加工誤差。 　原始誤差 　　由機(jī)床、夾具、刀具和工件組成的機(jī)械加工工藝系統(tǒng)(簡(jiǎn)稱工藝系統(tǒng))會(huì)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(huì)以各種不同的方式(或擴(kuò)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(yīng)力重新分布引起的變形以及原理誤差、調(diào)整誤差、測(cè)量誤差等。 　研究機(jī)械加工精度的方法 　　研究機(jī)械加工精度的方法分析計(jì)算法和統(tǒng)計(jì)分析法。 工藝系統(tǒng)集合誤差 　　機(jī)床的幾何誤差 　　加工中刀具相對(duì)于工件的成形運(yùn)動(dòng)一般都是通過(guò)機(jī)床完成的，因此，工件的加工精度在很大程度上取決于機(jī)床的精度。機(jī)床制造誤差對(duì)工件加工精度影響較大的有：主軸回轉(zhuǎn)誤差、導(dǎo)軌誤差和傳動(dòng)鏈誤差。機(jī)床的磨損將使機(jī)床工作精度下降。 　　主軸回轉(zhuǎn)誤差 　　機(jī)床主軸是裝夾工件或刀具的基準(zhǔn)，并將運(yùn)動(dòng)和動(dòng)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(shí)際回轉(zhuǎn)軸線相對(duì)其平均回轉(zhuǎn)軸線的變動(dòng)量。它可分解為徑向圓跳動(dòng)、軸向竄動(dòng)和角度擺動(dòng)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(duì)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(dòng)的主要原因是主軸軸肩端面和軸承承載端面對(duì)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(shí)，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(duì)加工工件端面則無(wú)直接影響。主軸軸向回轉(zhuǎn)誤差對(duì)加工外圓和內(nèi)孔的影響不大，但對(duì)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(shí)，主軸向回轉(zhuǎn)誤差可使被加工螺紋的導(dǎo)程產(chǎn)生周期性誤差。 　　適當(dāng)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(duì)高速主軸部件進(jìn)行平衡，對(duì)滾動(dòng)軸承進(jìn)行預(yù)緊等，均可提高機(jī)床主軸的