【正文】 老師的教誨是學生寶貴的精神財富，并將使學生受益終生。 致 謝 通過這次工藝 設計，是我們繼相關專業(yè)學科的課程設計之后，進行的一次更系統(tǒng)、更全面、更專業(yè)化的設計。與國外相比，對基礎理論研究較少，工藝規(guī)范不夠合理，所生產的機床還不成系列，尤其是高性能的數控特種加工機床生產較少，在國際上缺乏競爭力。機械制造工業(yè)已成為我國最大的產業(yè)部門之一。就不可能獨立迅速地發(fā)展我國社會主義現代化建設事業(yè)。這種夾具加工精度能達到錐孔對支承軸頸的徑向圓跳動為 300： （ ～ ） ，表面粗糙度為 ，接觸面在 80%以上，不僅加工質量好，而且提高了生產率。作為工件定位的 V 形塊鑲有硬質合金，以提高耐磨性（有的把其中一個元件作為錐軸瓦，以便與主軸上的錐軸頸配合），工件的中心高應調整到正好等于磨頭砂輪軸的中心高。工件通過彈性連軸節(jié)或萬向接頭與磨床床頭主軸連接。 據以上各方法分析比較，根據 CA6140 主軸整體尺寸較大，裝夾定位難以保障精度的要求，且為批量生產等因素，因此采用深孔鉆床（工件轉動 ,刀具作軸向送進運動）來完成φ 48 深孔的鉆削。在加[鍵入文字 ] 南 京 農 業(yè) 大 學 工直徑為 40～ 60mm 的孔時 ,一般保持冷卻液壓力 2～ 4MPa,；流量 200～ 400L/min 較為合適。深孔鉆有單刃和雙刃的。如果鉆頭偏斜 ,則鉆出的孔有錐度；如果鉆頭軸線與工件回轉軸線在空間斜交 ,則鉆出的孔的軸向截面是雙曲線 ,但不論如何 ,孔的軸線與工件的回轉軸線仍是一致的 ,故軸的深孔加工多采用這種方式。由于工件與刀具的回轉方向相反 ,所以相對切削速度大 ,生產率高 ,加工出來的孔的精度也較高。因此為了保證精度和提高生產率 ,必須根據這些工藝特點合理地選擇深孔加工的 方式 ,并解決刀具的引導、切屑排出和鉆頭冷卻潤滑等問題。CA6140 主軸內孔 L/d≈ 18，屬深孔加工。 采用組合磨削時，由于是磨削錐軸頸，并且前后兩錐軸頸是同時進行的，因此有較大磨削力和軸向推力，所以改裝或設計組合磨床時，要注意增強機床的剛度 。一臺磨床上安裝幾片砂輪（有多達 10 片以上的），可以同時加工零件的幾個表面，圖 62 用油石研磨頂尖孔 圖 63 中心孔磨頭簡圖 [鍵入文字 ] 南 京 農 業(yè) 大 學 在汽車、拖拉機制造業(yè)中用來加工曲軸、凸輪軸等甚為普遍，機床制造業(yè)亦 常應用。中心孔磨床的磨頭結構原理如圖 63 所示。研磨時先將圓柱形油石或橡膠砂輪夾在車床的卡盤上，用裝在刀架上的金剛石 將油石或橡膠砂輪前端修整成頂 尖形狀（ 60176。 主軸加工中的關鍵工藝 頂尖孔的研磨 對于實心軸或錐堵上的頂尖孔，因為要承受工件的重量和切削力的作用，而常會磨[鍵入文字 ] 南 京 農 業(yè) 大 學 損；并且工件在熱處理時，頂尖孔也會隨之變形。 ：左右兩 V 型塊分別與 Φ 75h5 和 Φ 90g5 軸段外圓配合，共限制了 →y 、→z 、⌒y 、⌒z 方向自由度，附加擋塊（與 Φ 75h5 和 Φ 90g5 處的 V 型塊做成一體）限制了 →X 方向自由度。本夾具將用于 X53T 立式銑床。 檢驗工序是保證質量，防止廢品的重要措施。 通過方案的分析比較也可看出，軸類零件各表面先后加工順序，在很大程度上與定位基準的轉換有關。 第二方案：在精加工外圓表面時，還要再插上錐堵，這樣會破壞錐孔精度。此后即使不插入熱處理工序，也還需要進行一些精加工，以提高精度，何況為了改善主軸的機械性能（如增加表面硬度），往往在半精加工（半精車 或精車）之后進行淬火處理，因而又需進一步進行一系列的精加工（如磨削等）。因此，加工 次數增多以后，精度便逐漸提高。 基準的轉換 [鍵入文字 ] 南 京 農 業(yè) 大 學 由于支承軸頸和大端錐孔的位置精度要求很高，所以在加工過程中要采用互換基準的原則，在基準相互轉換的過程中，精度逐步得到提高。 定位基準的選擇 為獲得兩中心孔作為后續(xù)精加工的定位基準，所以機械加工的第一道工序銑兩端面中心孔 ，可選擇 AB 兩支承 軸頸作為粗基準。高頻淬火處理一般放在半精車之后，由于主軸只需要局部淬硬，故精度有一定要求而不需淬硬部分的加工，如車螺紋，銑鍵槽等有一定位置要求的工序，均安排在局部淬火和粗磨之后，這是因為局部淬火的變形雖然不大，但總有一些變 形，故車螺紋、銑鍵槽等有一定位置要求的工序，要安排在粗 磨之后進行，以消除淬火變形，對于精度較高的主軸（如 M1432A 砂輪軸），在局部淬火及粗磨之后還需低溫時效處理（ 160℃油中浸較長時間），低溫時效不降低已獲得的精度和機械性能，但能消除磨削加工中所引起的內應力以及淬火過程中所產生的應力和殘余奧氏體，從而使主軸的金相組織和應力狀態(tài)保持穩(wěn)定（由于奧氏體在使用過程中會逐步轉變?yōu)轳R氏體，是主軸產生微量膨脹變形，影響主軸的尺寸精度）。 由此可見，主軸質量除與所選鋼材種類有關外，還與毛坯熱處理有關，一般各種毛坯在機械加工之前，均需進行正火（或退火）處理，以使鋼材的晶粒細化（或球化），消除鍛造（或軋制）后的內應力，并可降低毛坯的硬度，以利切削的進行。 38CrMoAl，這是常用的主軸材料，在調質處理（ T235）之后，在經局部高頻淬火，可以使局部硬度達到 HRC62～ 65，在經過適當的回火處理，可以降到需要的硬度（例如本課題 CA6140 主軸規(guī)定為 HRC52）。 主軸最大直徑為φ 195mm，外錐底面直徑為φ 。在單件小批生產中，軸類零件的毛坯往往使用熱扎棒料，這尤其適合于那些光滑軸和外圓直徑相差不大的階梯軸。這些精度要求（指標），不但取決于軸件的加工精度，而且也取決于軸件加工后的尺寸精度穩(wěn)定性，前者與加工的定位精度及所用的加工方法有關，后者與選用的材料及熱處理方法有關。而保證支承軸頸本身的尺寸精度、幾何形狀精度、兩個支承軸頸之間的同軸度、支承軸頸與其他表面的相互位置精度和表面光潔度，則是主軸加工的關鍵。由于軸承內環(huán)是與主軸支承軸頸配合的，這就引起主軸的徑向跳動。 這是由于這些軸頸與齒輪孔相配合的表面，對支承軸頸應有一定的同軸度要求，否則會引起主軸傳動齒輪傳動嚙合不良，當主軸轉速很高時，還會影響齒輪傳動的平穩(wěn)性并產生噪音；加工工件時，也會在工件外圓表面產生重復出現的振紋，尤其在精加工時，這種 缺陷更為明顯。 主軸錐孔是用來安裝頂尖或工具錐柄的，其軸心線要與兩個支承軸頸的軸心線盡量重合，否則將影響機床精度，會使工件產生同軸度等誤差。 [鍵入文字 ] 南 京 農 業(yè) 大 學 支承軸頸的技術要求 主軸兩支承軸頸 A、 B 的圓度公差 ，徑向圓跳動公差 ，兩支承軸頸的 1： 12 錐面接觸率≥ 70%，表面光潔度 ，支承軸頸直徑按 IT5 級精度制造。 去毛刺，檢查 (工序 34～ 35) 這階段主要目的是：把每個表面都加工到規(guī)定的要求。 2)、半精加工 :車定位錐孔，半精車外圓端面（工序 19～ 11）。 2)、粗加工 :鋸除多余部分，銑端面、鉆中心孔和粗車外圓等（工序 3～ 07）。 批量 中 批 ； 材料： 38CrMoAl； 毛坯：模鍛件。 ⑵主軸是一種多階梯的空心軸，而主軸毛坯又往往是實心鍛 件，因此需要從外圓和中心切去大量的金屬，進行深孔加工。它的加工主要是車削和磨削，其次是銑削和轉削。下面對本課題 CA6140 主軸技術條件的分析和工藝過程的討論，來說明軸類零件加工的技術條件。 軸上的花鍵、鍵槽等次要表面的加工，一般安排在外圓精車之后，磨削之前進 行。根據其結構和精度要求，在加工過程中對這種軸的定位基準面選擇、深孔加工和熱處理變形等方面，為加工技術難點。 ⑷表面粗糙度 一般與 傳動件相配合的軸徑表面粗糙度為 ～ m，與[鍵入文字 ] 南 京 農 業(yè) 大 學 軸承相配合的支承軸徑的表面粗糙度為 ～ m。對精度要求較高的內外圓表面，應在圖紙上標注其允許偏差。 軸用軸承支承，與軸承配合的軸段稱為軸頸。 以 在校期間的理論課程學習為基礎，在多次深入車間實習為 參觀 依據，通過本次對 CA6140 車床主軸技術條件的分析和工藝過程的討論，來說明軸類零件加工的一般規(guī)律。 2 典型軸類零件加工工藝分析 軸類零件的功用、分類和結構特點 軸類零件是機器中經常遇到的典型零件之一。軸頸是軸的裝配基準，它們的精度和表面質量一般要求較高，其技術要求一般根據軸的主要功用和工作條件制定，通常有以下幾項： ⑴尺寸精度