【正文】 和內(nèi)錐特點的軸類零件，在考慮支承軸頸、一般軸頸和內(nèi)錐等主要表面的加工順序時，可 有以下幾種方案： ⑴外表面粗加工 —— 鉆深孔 —— 外表面精加工 —— 錐孔粗加工 —— 錐孔精加工； ⑵外表面粗加工 —— 鉆深孔 —— 錐孔粗加工 —— 錐孔精加工 —— 外表面精加工； ⑶外表面粗加工 —— 鉆深孔 —— 錐孔粗加工 —— 外表面精加工 —— 錐孔精加工； 針對 CA6140 車床主軸的加工順序來說，可作這樣的分析比較： 第一方案：在錐孔粗加工時，由于要用已精工過外圓表面作精基準(zhǔn)面，會破壞外圓精度和表面粗糙度，所以此方案不宜采用。后一次加工所帶來的切削力和熱量，均比前一次為?。ㄒ蚱溆嗔恐饾u減小），因而出現(xiàn)的誤差和應(yīng)力亦隨之減小，這就是進(jìn)行多次加工能提高精度的原因。故粗加工之后要進(jìn)行半精加工（如半精車、精車等），這也是鍛件毛坯要比棒料毛坯多車一次的原因。精度要求越高加工次數(shù)越多。這是由于加工過程中熱處理、切削力、切削熱、加緊力等對工件產(chǎn)生較大的加工誤差和應(yīng)力，為了消除前一道工序的加工誤差和應(yīng)力，需要進(jìn)行另一次新加工，不過這一次加工所帶來的誤差和應(yīng)力總是要比前一次為小。 1）、以 Φ 75h5 和 Φ 90g5 為粗基準(zhǔn)加工中心孔； 2）、以中心孔為基準(zhǔn)，粗車支承軸頸等外圓各部； 3）、以支 Φ 75h5 和 Φ 90g5 為基準(zhǔn)，加工大端錐孔； 4）、以中心孔（配 1:20 的錐堵）為基準(zhǔn)，加工支承軸頸等外圓各部； 5）、以 Φ 75h5 和 Φ 90g5 為基準(zhǔn)，粗磨大端錐孔； 6）、以中心孔為（重配錐堵）為基準(zhǔn)，加工支承軸頸等外圓各部； 7）、以 Φ 75h5 和 Φ 90g5 外圓表面為基準(zhǔn)，粗磨打斷錐孔。由于工序 07 使中心孔消失，所以需要配以錐堵，以重新建立定位精度。因此，當(dāng)以中心孔定位，加工支撐軸頸時，可以獲得均勻的加工余量，有利于保證這兩個高精度軸頸的加工精度。本課題CA6140 主軸采用 38CrMoAl 經(jīng)過正火、調(diào)質(zhì)和局部高頻淬火后變能滿足要求，而無需在采用更高的鋼材，并且免去了低溫時效的工序。在此之后再進(jìn)行主軸的精加工。當(dāng)毛坯余量較大時（如鍛件），調(diào)質(zhì)放在粗車之后，半精車之前，以便因粗車產(chǎn)生的內(nèi)應(yīng)力得以在調(diào)質(zhì)時消除：毛坯余量較小時（如棒料），調(diào)質(zhì)可放在粗車（相當(dāng)于鍛件的半精車）之前進(jìn)行。本課題 CA6140 主軸用的 38CrMoAl 便規(guī)定在精鍛后進(jìn)行正火處理。加上加工后的尺寸精度性較差，在長期使用后會出現(xiàn)微量的尺寸變化，對于高精度的機床主軸就有可能超差。一般機床 的主軸均可用 38CrMoAl，因為它的機械性能（強度、韌性和局部表面硬度等）能滿足設(shè)計的要求。 毛坯的材料和熱處理 CA6140 車床主軸是傳遞動力的零件，它應(yīng)有良好的機械強度和剛度，而其工作表面又應(yīng)有良好的耐磨性，因此要選用適當(dāng)?shù)匿摬?；為了使加工后有良好的尺寸精度穩(wěn)定性，因而又要求有合適的熱處理過程。其次是階梯端的最大分段尺寸φ 115mm 和φ 90mm，總長 870mm。生產(chǎn)類型為成批生產(chǎn)，采用自由鍛，設(shè)備上使用胎膜鍛毛坯。單件小批生產(chǎn)的階梯軸一般采用自由鍛，在大批大量生產(chǎn)時則采用模鍛。 毛坯形式有棒料與鍛件兩種。從這個角度出發(fā)，現(xiàn)在重點分析制訂主軸工藝過程所要考慮的幾個問題。這些特點，貫穿于軸類零件整個加工過程之中，其原因在于軸件本身的尺寸和幾何形狀精度以及這些表面之間的同軸度（或徑向跳動）和端面垂直度（決定軸向竄動程度）要求較高。 5 主軸加工工藝過程分析 概述 從上面介紹的主軸加工工藝過程中，可以看出，主軸加工常分粗車，半精車、粗精磨三個階段。 從上述分析可以看出，主軸的主要加工表面是兩個支承軸頸、錐孔、前端短錐面及其端面、以及裝齒輪的各個軸頸等。實踐證明，當(dāng)壓緊螺母端面圓跳動≥ 時，對主軸徑向跳動的影響就很顯著。因為，如果壓緊螺母端面圓跳動過大時，則在壓緊滾動軸承的過程中，會造成軸承內(nèi)環(huán)軸心線的傾斜。 [鍵入文字 ] 南 京 農(nóng) 業(yè) 大 學(xué) 螺紋的技術(shù)要求 普通螺紋精度中等級。 空套齒輪軸頸的技術(shù)要求 空套齒輪的軸頸對支承軸頸 A、 B 的徑向跳動公差為 。 短錐的技術(shù)要求 短錐 C 對主軸支承軸頸 A、 B 的徑向圓跳動公差 ，端面 D 對軸頸 A、 B的端面跳動公差 ，錐面及端面的粗糙度均為 。 錐孔的技術(shù)要求 主軸錐孔（莫氏 6 號）對支承軸頸 A、 B 的跳動，近軸端允差 ，離軸端300mm 處允差 ，錐面的接觸率≥ 70%，表面光潔度 ，硬度要求 HRC48。 機床主軸外圓的圓度要求，對于一般精度的機床，通常不超過尺寸公差的 50%，對于提高精度的機床，則不超過 25%，對于高精度的機床，則應(yīng)在 5～ 10%之間。本次設(shè)計以 CA6140 主軸技術(shù)條件進(jìn)行分析。 4 主軸技術(shù)條件的分析 概述 主軸的技術(shù)條件是根據(jù)主 軸的功用和工作條件制定的。 3）精加工：精磨外圓和內(nèi)外錐面以保證主軸最重要的表面精度 （工序 30～ 33）。 3）、車各沉割槽及斜角，倒角，擴 深孔（ 12～ 14） 精加工階段 1）精加工前熱處理：局部高頻淬火（工序 14）。 半精加工階段 1)、半精加工前熱處理 :對于 38CrMoAl 一般采用調(diào)質(zhì)處理以達(dá)到 220~240HBS（工序 08）。 該階段的主要目的 :用大的切削量切除大部分余量 ,把毛胚加工至接近工件的最終形狀和尺寸 ,只留少量余量。 [鍵入文字 ] 南 京 農(nóng) 業(yè) 大 學(xué) 粗加工階段 1)、毛坯處理 :毛胚，備料 ,鍛造 ,正火（工序 1～ 2）。 其工藝過程（見附件工藝卡）。 CA6140 主軸加工工藝過程 CA6140 主軸零件圖（見附件圖紙 1）。 對于結(jié)構(gòu)不同和技術(shù)條件不同的軸類零件，其加工工藝過程是不同的；即使是同一種軸，其批量不同，或所選的材料不同。因此必須正確選擇定位基準(zhǔn)；工序按粗精加工分開；并合理安排工序。 主軸加工工藝過程制訂的依據(jù) 主軸加工工藝過程制訂的依據(jù)是主軸的結(jié)構(gòu)技術(shù)要求、生產(chǎn)批量和設(shè)備條件等。主要加工表面是內(nèi)外旋轉(zhuǎn)表面，次要表面有鍵槽、花鍵、螺紋和端面結(jié)合孔等。 零 件的作用 設(shè)計所給的零件為 CA6140 主軸零件圖。 3 主軸加工工藝過程的制訂 概述 車床主軸是代表性零件之一，加工難度較大，工藝路線較長，涉及軸類零件加工的許多基本工藝問題。因為如果在精車之前就銑出鍵槽， 在精車時由于斷續(xù)切削而易產(chǎn)生振動，影響加工質(zhì)量，又容易損壞刀具，也難以控制鍵槽的尺寸。若外圓和錐孔需反復(fù)多次、互為基準(zhǔn)進(jìn)行加工，則在重裝錐堵或心軸時，必須按外圓找正或重新修磨中心孔。 軸類零件典型工藝路線 對于 7 級精度、表面粗糙度 ～ m 的一般傳動軸，其典型工藝路線是：正火－車端面鉆中心孔－粗車各表面－精車各表面－銑花鍵、鍵槽－熱處理－修研中心孔－粗磨外圓－精磨外圓－檢驗。 本課題所設(shè)計的軸為 CA6140 車床主軸，該軸既是階梯軸又是空心軸，并且是長徑比小于 12 的剛性軸。 軸類零件按其結(jié)構(gòu)形狀的特點，可分為光滑軸、階梯軸、空心軸和異形軸（包括曲軸、凸輪和偏心軸等）四類。普通精度的軸，其配合軸段對支承軸頸的徑向跳動一般為 ～ ，高精度軸（如主軸）通常為 ～ 。 ⑶相互位置精度 軸類零件的位置精度要求主要是由軸在機械中的位置和功用決定的。 ⑵幾 何形狀精度 軸類零件的幾何形狀精度主要是指軸頸、外錐面、莫氏錐孔等的圓度、圓柱度等，一般應(yīng)將其公差限制在尺寸公差范圍內(nèi)。軸頸是軸的裝配基準(zhǔn)，它們的精度和表面質(zhì)量一般要求較高，其技術(shù)要求一般根據(jù)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 起支承作用的軸頸為了確定軸的位置，通常對其尺寸精度要求較高（ IT5～ IT7）。 軸的長徑比小于 5 的稱為短軸，大于 20 的稱為細(xì)長軸，大多數(shù)軸介于兩者之間。 2 典型軸類零件加工工藝分析 軸類零件的功用、分類和結(jié)構(gòu)特點 軸類零件是機器中經(jīng)常遇到的典型零件之一。 題目： CA6140 車床主軸機械加工工藝的設(shè)計 班 級 ：農(nóng)機 91 班 姓 名： 專 業(yè)：農(nóng)業(yè)機械化及其自動化 指導(dǎo)老師： 答辯日期： 2021 年 4 月 19 日 [鍵入文字 ] 南 京 農(nóng) 業(yè) 大 學(xué) [鍵入文字 ] 南 京 農(nóng) 業(yè)