【正文】 lA滲氮鋼 ? 低碳合金鋼經(jīng)滲碳淬火處理后，具有較高的表面硬度、耐沖擊韌性，但熱處理變形較大，滲碳淬火前要留有足夠的余量 ? 滲氮鋼經(jīng)調(diào)質(zhì)和表面氮化后，有優(yōu)良的耐磨性、耐疲勞性和韌性，滲氮鋼的熱處理變形很小，滲氮層厚度也較薄 主軸類別 材料 預(yù)備熱 處理 最終熱處理 表面硬度 HRC 車床主軸 銑床主軸 45鋼 正火或調(diào)質(zhì) 局部加熱淬火后回火 45～ 52 外圓磨床砂輪軸 65Mn 調(diào)質(zhì) 高頻加熱淬火后回火 45～ 50 專用車床主軸 40Cr 調(diào)質(zhì) 局部加熱淬火后回火 52～ 55 齒輪磨床主軸 18CrMnTi 正火 滲碳淬火后 回火 58～ 63 臥式鏜床主軸精密外圓磨床砂輪軸 38CrMoAlA 調(diào)質(zhì)、消除內(nèi)應(yīng)力處理 滲氮 65以上 主軸的材料及熱處理 1）定位基準(zhǔn) ? 主軸加工過(guò)程中常以加工表面的設(shè)計(jì)基準(zhǔn)（中心孔）為精基準(zhǔn)，且在加工各階段反復(fù)修正中心孔，不斷提高基準(zhǔn)精度，此種工藝采用基準(zhǔn)重合、重準(zhǔn)統(tǒng)一原則 ? 若為空心軸，需解決深孔加工（后述）和定位問(wèn)題，此時(shí)常采用外圓表面定位加工內(nèi)孔，以內(nèi)孔定位加工外圓的互為基準(zhǔn)原則，必要時(shí)借用錐堵，仍使用頂尖孔定位，如此內(nèi)孔、外圓互為基準(zhǔn)反復(fù)加工，有力地保證了內(nèi)孔、外圓的同軸度 (3)工藝過(guò)程分析 2）深孔加工 ? 軸類零件尤其是機(jī)床主軸的深孔加工為減小零件變形，一般在工件調(diào)質(zhì)后進(jìn)行，它比一般孔的加工要困難得多，必須采用特殊的鉆頭，設(shè)備和加工方式，解決好工具引導(dǎo)，順利排屑和充分冷卻潤(rùn)滑三大問(wèn)題，為此可采取下列措施： ? 工件作回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，鉆頭作進(jìn)給運(yùn)動(dòng)，使鉆頭具有自動(dòng)定心的能力 ? 采用性能優(yōu)良的深孔鉆削系統(tǒng)，如內(nèi)排式深孔鉆、槍鉆等 ? 在工件上用剛性好的刀具預(yù)先加工一個(gè)直徑相當(dāng)?shù)膶?dǎo)向孔，其深度為鉆頭直徑的 1～ ，尺寸精度不低于 m7 ? 大量輸送具有一定壓力的冷卻介質(zhì)，加快刀具冷卻，帶動(dòng)切屑排出 3）細(xì)長(zhǎng)軸的加工 ? 工件裝在前后頂尖上，且頂尖不能頂?shù)锰o或太松，防止工件熱伸長(zhǎng)時(shí)因受擠而彎曲變形，或因松動(dòng)而影響加工精度 ? 工件亦可裝在三爪卡盤和后頂尖上，此時(shí)宜采用彈簧頂尖，以免工件熱伸長(zhǎng)受阻 ? 由于細(xì)長(zhǎng)軸剛性差，可采用大的主偏角；采用反向車削，使工件軸向受拉；采用中心架或跟刀架，以增加工藝系統(tǒng)剛性 ? 采用大前角，正刃傾角，充分使用切削液；細(xì)長(zhǎng)軸左端纏有一圈鋼絲，然而三爪卡盤夾在鋼絲上，減少接觸面積，消除過(guò)定位，避免工件應(yīng)力 ? 套筒零件的主要表面為內(nèi)孔與外圓，其中內(nèi)孔是套筒零件起支承或?qū)蜃饔米钪饕谋砻?；外圓表面常以過(guò)盈配合或過(guò)渡配合同箱體或機(jī)架上的孔配合起支承作用 ? 有些套筒的端面（包括凸緣端面）有定位或承受軸向載荷作用 (1)其主要技術(shù)要求 ? 內(nèi)孔與外圓的尺寸精度一般為 IT6～ IT7，內(nèi)孔表面粗糙度 ～ ，外圓表面可放寬為 5～ ? 內(nèi)孔與外圓的形狀精度一般控制在孔徑公差之內(nèi)，有些精密軸套控制在孔徑公差的 1/2～ 1/3，甚至更小 ? 當(dāng)內(nèi)孔的最終加工是半套筒裝配后進(jìn)行（如連桿小端襯套）時(shí)，套筒內(nèi)、外圓的同軸度要求可降低：若內(nèi)孔的最終加工是在裝配之前完成時(shí)，則同軸要求較高，一般為 ～ ? 套筒的端面（包括凸緣端面）如在工作中承受載荷或加工中作為定位面時(shí)，端面與內(nèi)孔和外圓軸線的垂直度要求較高，一般為 ～ RaRa (2)套筒零件的材料與毛坯 ? 套筒零件一般是用鋼、鑄鐵、青銅或黃銅等材料制成 ， 有些滑動(dòng)軸承采用雙金屬結(jié)構(gòu) ? 套筒類零件的毛坯制造方式與材料、結(jié)構(gòu)尺寸和批量大小等因素有關(guān) ? 孔徑較小（如 d＜ 20mm的套筒一般選擇熱軋或冷拉棒料，也可采用實(shí)心鑄件；孔徑較大時(shí)，常采用無(wú)縫鋼管或帶孔的鑄件和鍛件 ? 大量生產(chǎn)時(shí)可采用冷擠壓和粉末冶金等先進(jìn)的毛坯制造工藝 (3)套類零件加工工藝分析 ? 大多數(shù)套筒類零件加工都是圍繞著如何保證內(nèi)孔與外圓表面的同軸、端面與其軸線的垂直度、相應(yīng)的尺寸精度、形狀精度和套筒零件厚度薄易變形的工藝特點(diǎn)去進(jìn)行的 ? 在零件的加工順序上采用先主后次原則處理兩種情況： ? 第一種情況為：粗加工外圓 → 粗、精加工內(nèi)孔 → 最終加工外圓。這種方案適用于外圓表面是最重要表面面的套類零件加工 ? 第二種情況為：粗加工內(nèi)孔 → 粗、精加工外圓 → 最終精加工內(nèi)孔。這種方案適用于內(nèi)孔表面是最重要表面的套類零件加工 (4)保證表面相互位置精度的方法 ? 在一次安裝中完成內(nèi)外表面及端面的全部加工，可消除工件的安裝誤差并獲得很高的相互位置精度 ， 但由于工序較集中，對(duì)尺寸較大的長(zhǎng)套筒安裝不便，故多用于尺寸較小軸套的車加工 ? 主要表面加工分在幾次安裝中進(jìn)行，這種方法內(nèi)孔與外圓互為基準(zhǔn)，反復(fù)加工，每一工序都為下一工序準(zhǔn)備了精度更高的定位基面，因而可得到較高的相互位置精度。實(shí)際加工時(shí)常采用定心精度高的夾具：彈性膜片卡盤、液性塑料夾頭及經(jīng)過(guò)修磨的三爪自動(dòng)定心軟三爪 (5)防止加工中工件變形措施 ? 為減少切削力和切削熱的影響，粗、精加工應(yīng)分開進(jìn)行 ? 減少夾緊力的影響，將徑向夾緊改為軸向夾緊 ? 減少熱變形引起的誤差，熱處理工序應(yīng)安排在粗、精加工階段之間。套類零件熱處理，一般產(chǎn)生較大變形，應(yīng)適當(dāng)放大精加工余量，以便熱處理所引起的變形在精加工予以消除 箱體類零件一般作為支承或安裝其它零、部件的基礎(chǔ)零件，其加工質(zhì)量不僅影響其裝配精度、運(yùn)動(dòng)精度，而且影響到機(jī)器的工作精度、使用性能和壽命 （ 1） 主軸箱箱體的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)及技術(shù)條件分析 ? 主軸箱箱體零件的主要加工面是平面和孔 ? 底面 M和小側(cè)面 N既是主軸箱部件的裝配基準(zhǔn)，又是主軸孔 Ⅵ 的設(shè)計(jì)基準(zhǔn)，主軸孔 Ⅵ 相對(duì)于 M、 N面的平行度要求是 ㎜ /600㎜，各主要平面對(duì) M、 N的垂直度要求為 ㎜ /300㎜ ? 主軸箱孔大多數(shù)是軸承的支承孔，這些孔本身有較高的尺寸精度（ IT IT7）、幾何形狀精度及同軸度要求 ? 主軸箱孔系中，技術(shù)要求最高的是主軸孔 Ⅵ 。它的尺寸公差為 IT6，圓度公差為 ㎜，前后主軸承孔的同軸度要求為 ㎜ （ 2）定位基準(zhǔn)的選擇 ? 精基準(zhǔn)的選擇 根據(jù)基準(zhǔn)重合原則應(yīng)選主軸孔 Ⅵ 的設(shè)計(jì)基準(zhǔn) M面和 N面作為精基準(zhǔn)， M、 N面還是主軸箱的裝配基準(zhǔn) ? 粗基準(zhǔn)的選擇 根據(jù)粗基準(zhǔn)選擇原則，生產(chǎn)中一般都選主軸承孔的毛坯面和距軸承孔較遠(yuǎn)的 Ⅰ 軸孔作為粗基準(zhǔn) （ 3）加工方法的選擇 ? 平面加工 主軸箱箱體主要平面的平面度要求為 ㎜，表面粗糙度要求為 m，在大批量生產(chǎn)中宜采用銑平面和磨平面的加工方案；在單件小批量生產(chǎn)中宜采用粗刨、半精刨和寬刀精刨平面的加工方案 ? 孔系加工 主軸孔的加工精度為 IT6，表面粗糙度為 m，可采用粗鏜 半精鏜 精鏜 金剛鏜的加工方案和加工方法，其他軸孔則采用粗鏜 半精鏜 精鏜的加工方法 （ 4）加工階段的劃分和工序順序安排 ? 加工精基準(zhǔn)面 ? 主要表面的粗加工 ? 人工時(shí)效處理 ? 次要表面的加工 ? 精加工精基準(zhǔn)面 ? 主要表面精加工 ? 具體工序路線 檢驗(yàn)臺(tái) 檢驗(yàn) 14 清洗臺(tái) 清洗 13 鉗工臺(tái) 去毛刺、銼銳邊 12 組合平面磨床 磨底面 M、 N、側(cè)面 O、端面 P、 Q 11 專用組合機(jī)床 鉆 M、 P、 Q各面上的孔，攻螺紋 10 專用組合機(jī)床 鉆、鉸橫向孔及攻螺紋 9 專用機(jī)床 金剛鏜主軸孔 8 雙工位組合機(jī)床 半精鏜、精鏜縱向孔系，半精鏜、精鏜主軸孔 7 時(shí)效處理 6 雙工位組合機(jī)床 粗鏜縱向孔系 5 立式轉(zhuǎn)臺(tái)平面磨床 磨頂面 R 4 龍門銑床 粗銑底面 M、 N、側(cè)面 O、端面 P、 Q 3 搖臂鉆床 鉆、擴(kuò)、鉸頂面 R上兩定位孔，加工其他緊固孔 2 立式銑床 粗銑頂面 R 1 所用設(shè)備 工序內(nèi)容 工序號(hào) ? 成組技術(shù)（ Group Technology簡(jiǎn)稱 GT） （ 1）成組技術(shù)的概念 ? 充分利用事物之間的 相似性， 將許多具有相似信息的研究對(duì)象歸并成組，并用大致相同的方法去解決相似組中的生產(chǎn)技術(shù)問(wèn)題，以其達(dá)到規(guī)模生產(chǎn)的效果，這種技術(shù)統(tǒng)稱為 成組技術(shù) （ 2）零件的分類編碼 ? 我國(guó)機(jī)械工業(yè)行業(yè)，在分析研究 Opitz系統(tǒng)和日本KK系統(tǒng)的基礎(chǔ)上，于 1984年制訂了“機(jī)械零件分類編碼系統(tǒng)（簡(jiǎn)稱 JLBM— 1系統(tǒng)） ” ? 該系統(tǒng)由 名稱類別，形狀及加工碼、輔助碼 三部分共 15個(gè) 碼位組成 ? 該系統(tǒng)的特點(diǎn)是零件名稱類別以矩陣劃分，便于檢索，碼位適中，又有足夠描述信息的容量 JLBM1分類編碼系統(tǒng) JLBM1分類編碼系統(tǒng)編碼示例 （ 3）產(chǎn)品零件設(shè)計(jì)和工藝中的成組技術(shù) ? 成組技術(shù)應(yīng)用于設(shè)計(jì)部門的主要手段 將成組編碼相同的零件匯集在一起，給予標(biāo)準(zhǔn)化處理，建立零件成組設(shè)計(jì)圖冊(cè)，提倡零件設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)要素信息盡可能重復(fù)，減少不必要的重復(fù)設(shè)計(jì)和設(shè)計(jì)差異 成組工藝 1）劃分零件族（組） 零件組（族）劃分的方法： ①特征碼位法：以加工相似性為出發(fā)點(diǎn)，選擇幾位與加工特征直接有關(guān)的特征碼作為形成零件組的依據(jù) ②碼域法：對(duì)分類編碼系統(tǒng)中各碼位的特征碼規(guī)定一定碼域作為零件分組的依據(jù) ③特征位碼域法：將特征碼與碼域法相結(jié)合的零件分組方法。根據(jù)具體生產(chǎn)條件與分組需要，選取特征性強(qiáng)的特征碼并規(guī)定允許的特征碼變化范圍（碼域），并以此作為零件分組的依據(jù) 2）擬訂零件組的工藝過(guò)程 （ 4）機(jī)床的選擇與布置 ? 成組加工所用機(jī)床應(yīng)具有良好的精度和剛度，其加工范圍在一定范圍內(nèi)可調(diào)?？刹捎猛ㄓ脵C(jī)床改裝，也可采用可調(diào)高效自動(dòng)化機(jī)床，數(shù)控機(jī)床已在成組加工中獲得廣泛應(yīng)用 ? 成組加工所用機(jī)床，根據(jù)生產(chǎn)組織形式有四種不同布置方式： 1）成組單機(jī) 2）成組生產(chǎn)單元 3）成組生產(chǎn)流水線 ? （ 5）推廣應(yīng)用成組技術(shù)的效果 ? 可以提高生產(chǎn)效率 ? 可以提高加工質(zhì)量 ? 可以提高生產(chǎn)管理水平 （ 1）計(jì)算機(jī)輔助工藝規(guī)程設(shè)計(jì)方法 ? 樣件法 在成組技術(shù)的基礎(chǔ)上將編碼相同或相近的零件組成零件組（族），并設(shè)計(jì)一個(gè)能集中反映該組零件全部結(jié)構(gòu)特征和工藝特征的主樣件（綜合零件），然后按主樣件設(shè)計(jì)適合本廠生產(chǎn)條件典型工藝規(guī)程 ? 創(chuàng)成法 創(chuàng)成法只要求輸入零件圖形和工藝信息（材料、毛坯、加工精度和表面質(zhì)量要求），計(jì)算機(jī)便會(huì)自動(dòng)地利用按工藝決策制訂的邏輯算法語(yǔ)言，在不需要人工干預(yù)條件下自動(dòng)生成工藝規(guī)程 ? 綜合法 這是一種以樣件法為主、創(chuàng)成法為輔的設(shè)計(jì)方法，綜合法兼取兩者之長(zhǎng) 工藝信息數(shù)字化 ? 零件編碼矩陣化 ? 零件組特征的矩陣化 ? 主樣件設(shè)計(jì) ? 零件上各種形面的數(shù)字化 ? 工序工步名稱編碼 ? 綜合加工工藝路線的數(shù)字化 ? 工序工步內(nèi)容矩陣 （ 2）樣件法計(jì)算機(jī)輔助工藝規(guī)程設(shè)計(jì)原理 計(jì)算機(jī)輔助工藝規(guī)程設(shè)計(jì)系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫(kù) 工藝信息經(jīng)過(guò)數(shù)字化后便形成了大量數(shù)據(jù)，這些數(shù)據(jù)必須按一定的工藝文件形式集合起來(lái)，存儲(chǔ)計(jì)算機(jī)內(nèi)，形成數(shù)據(jù)庫(kù)以備檢索和調(diào)用數(shù)據(jù)文件的格式主要有零件編碼特征矩陣文件、樣件工藝文件、工藝數(shù)據(jù)文件等 計(jì)算機(jī)輔助工藝規(guī)程設(shè)計(jì)過(guò)程 ? 當(dāng)用計(jì)算機(jī)編制某一零件工藝規(guī)程時(shí)，首先須將表示該零件特征的編碼轉(zhuǎn)換成零件特征矩陣輸入計(jì)算機(jī) ? 計(jì)算機(jī)從特征矩陣文件中逐一調(diào)出各個(gè)零件組的特征矩陣，用以查找該零件所屬零件組，并據(jù)此從樣件工藝路線文件中調(diào)出與該零件組相對(duì)應(yīng)的綜合工藝路線矩陣 ? 接著，用戶再將零件的形面編碼及各有關(guān)表面的尺寸公差、表面粗糙度要求等數(shù)據(jù)輸入計(jì)算機(jī)，計(jì)算機(jī)根據(jù)輸入的這些