CA6140车床主轴加工精度与误差

毕 业 论 文论文题目：CA6140车床主轴加工精度与误差 专 业： 数控设备应用与维护 CA6140车床主轴结构与加工工艺三，CA6140车床的主轴 四， CA6140的加工精度与误差1 加工精度与加工误差2 原始误差3 工艺系统受热变形引起的误差五，主轴加工的基本要求1. 旋转精度2. 刚度3. 抗振性4. 温升和热变形5. 耐磨性 六， CA6140车床主轴的维护1. 事后维修2. 预防维修3. 改善维修4. 维修保养内容 结论. 致谢一， CA6140车床的主轴简介主轴是机器中醉常见的一种零件。它是旋转类零件，主要由内外圆柱面、内外圆锥面、螺纹、花键和横向孔等组成。主轴是机床的执行件，它主要起支撑传动件和传动转矩的作用；在工作时，由它带动工件直接参加表面成形运动；同时，主轴还保证工件对机床其他部件有正确的相对位置。因此，主轴部件的工作性能对加工质量和机床的生产率有重要影响。此外主轴的传动方式是皮带传动和齿轮传动结合的。 各种车床主轴部件的结果虽有差别，单他们的基本用途是一致的，在结构和要求方面也是相同的。在工作性能上都要求与本机床使用性能相适应的旋转精度、刚度、抗振性、温性和耐磨性等。车床的类型不同，主轴工作条件不同，只是解决问题的重点不同而已。1 主轴的挑选承受摩擦与磨损机床主轴的某些部位承受着不同程度的摩擦，特别是轴颈部位，因为轴颈与某些轴承配合时，摩擦较大所以此部位应具有较高的硬度仪增强耐磨性。但是某些部位的轴颈与滚动轴承相配合摩擦不大，所以就不需要大的硬度。工作时承受载荷机床主轴在高速运转时要承受多种载荷作用，如弯曲、扭转、冲击等。所以主轴具有抵抗各种载荷的能力。主轴载荷较大,转速又高时,主轴还承受着很高的变交应力。因此主轴具有较高的疲劳度和综合力学性能即可。（1）、支承轴颈的技术要求主轴两支承轴颈A、B的圆度允差 0.005毫米，径向跳动允差 0.005毫米，两支承轴颈的1：12锥面接触率70%，表面粗糙度Ra0.4um。支承轴颈直径按IT5-7级精度制造。主轴外圆的圆度要求，对于一般精度的机床，其允差通常不超过尺寸公差的50，对于提高精度的机床，则不超过25%，对于高精度的机床，则应在 510之间。（2）、锥孔的技术要求主轴锥孔（莫氏 6号）对支承轴颈 A、B的跳动，近轴端允差 0.005mm，离轴端300mm处允差 0.01毫米，锥面的接触率 70，表面粗糙度Ra0.4um，硬度要求 HRC48。（3）、短锥的技术要求短锥对主轴支承轴颈A、B的径向跳动允差0.008mm，端面D对轴颈A、B的端面跳动允差0.008mm，锥面及端面的粗糙度均为Ra0.8um。（4）、空套齿轮轴颈的技术要求空套齿轮的轴颈对支承轴颈A、B的径向跳动允差为 0.015毫米。（5）、螺纹的技术要求这是用于限制与之配合的压紧螺母的端面跳动量所必须的要求。因此在加工主轴螺纹时，必须控制螺纹表面轴心线与支承轴颈轴心线的同轴度，一般规定不超过0.025mm。从上述分析可以看出，主轴的主要加工表面是两个支承轴颈、锥孔、前端短锥面及其端面、以及装齿轮的各个轴颈等。而保证支承轴颈本身的尺寸精度、几何形状精度、两个支承轴颈之间的同轴度、支承轴颈与其它表面的相互位置精度和表面粗糙度，则是主轴加工的关键。四， CA6140的主轴的加工精度与误差1 加工精度与加工误差加工精度是指零件加工后的实际几何参数(尺寸、形状和位置)与理想几何参数的符合程度。实际加工不可能做得与理想零件完全一致，总会有大小不同的偏差，零件加工后的实际几何参数对理想几何参数的偏离程度，称为加工误差。2 原始误差由机床、夹具、刀具和工件组成的机械加工工艺系统(简称工艺系统)会有各种各样的误差产生，这些误差在各种不同的具体工作条件下都会以各种不同的方式(或扩大、或缩小)反映为工件的加工误差。工艺系统的原始误差主要有工艺系统的几何误差、定位误差、工艺系统的受力变形引起的加工误差、工艺系统的受热变形引起的加工误差、工件内应力重新分布引起的变形以及原理误差、调整误差、测量误差等。3 工艺系统受热变形引起的误差工艺系统热变形对加工精度的影响比较大，特别是在精密加工和大件加工中，由热变形所引起的加工误差有时可占工件总误差的40%70%。机床、刀具和工件受到各种热源的作用，温度会逐渐升高，同时它们也通过各种传热方式向周围的物质和空间散发热量。当单位时间传入的热量与其散出的热量相等时，工艺系统就达到了热平衡状态。五，主轴加工的基本要求 1.旋转精度主轴的旋转精度是指主轴前端夹持工件和刀具部分的径向跳动、端面跳动和轴向窜动的大小。旋转精度通常是在车床不受任何荷载的情况下，用手动和转空转主轴来进行测量的。CA6140的主轴旋转精度已有国家标准（GC2-60）作了规定，那么就应该根据零件的加工精度而定。2. 刚度刚度是主轴部件的刚度，是指在外力作用下主轴抵抗变形的能力。目前，对主轴部件的刚度尚且没有统一的规定，但是实践和理论分析表明，在加工过程中，如果主轴前端产生的变形比较小，一般能保证较高的加工精度和良好的动态特性；因此，通常以主轴的静刚度来评定主轴的刚度，也就是说以主轴前端产生单位位移方向上所施加的作用力大小来表示主轴的刚度。当作用力P（公斤），位移为y（微米），则主轴的刚度K为： K=P/y 公斤/微米3. 抗振性主轴部件的抗振性是指机床进行切削时主轴保持平稳地运转而不发生振动的能力。主轴部件抗振性差，工作是容易发生振动，从而影响工件表面质量和刀具的寿命下降，并加速机床零件的损坏，振动发出的噪音还恶化工作环境。振源的频率越接近主轴部件的固有频率，振动就越激烈。因此，一般希望主轴部件有尽量高的固有频率，以减小主轴部件的振动。4. 温升和热变形主轴部件在运转时，由于摩擦和搅油等损耗而产生的热量，这些热量使主轴部件本身和箱体因热膨胀而变形。结果主轴前端向前伸长，或者主轴旋转中心线与机床其他部件的相对位置发生变化，直接影响加工精度；其次如果温升过高，还会改变改变已调好的轴承间隙，破坏正常的润滑条件，影响轴承的正常工作，严重时甚至会发生抱轴现象。一般规定，用润滑轴承时，主轴轴承温度不得超过60C，对特别精密的机床不得超过10摄氏度用滚动轴承时允许温度可参考下表：机床精度等级普通机床精密机床高精密机床特高精密机床轴承允许温度50-5540-4535-4028-305.耐磨性为了长期地保持主轴部件的原始制造精度，主轴的前端部和内锥孔与滑动轴承配合的轴颈，以及移动式主轴的工作表面等，都必须非常耐磨。除必须保证其耐磨外，在结构上还应该具有调整的可能，以便进行及时调整。综上所述,对主轴部件的工作性能的基本要求，可以归结为：在保证一定的载荷和转速下，主轴能带动工件或刀具准确地、平稳的绕其轴心线旋转，并长期保持这一性能。六，主轴的维护维修护理方式 1.事后维修 整事后维修是指机电设备发生故障后所进行的修理，对主要设备要避免这项维修；影响较小设备采取事后维修比较经济核算。 2.预防维修 在机电设备发生故障之前就进行的修理称为预防维修。主要优点：可减少设备的意外事故，确保生产的连续性，使设备维护与修理工作纳入计划，消除了生产组织的盲目性；提高设备的利用率；降低修理成本；延长设备的自然生命。 3.改善维修 它是指为了防止故障复发而对机电设备的技术性能加以改进的一种维修。它结合修理进行及时改造，修理后，可提高设备的部分精度、性能和效率。 维修保养内容 1.维修的内容 进行部分内容精度检测，确定拆卸和要更换的零件。 修理基准件，尤其是对导轨与轴心线的保证，加以刮研或磨削。 对需要修理的零件进行清洗、修复和更换。 清洗和疏通各润滑部位，换油、更换油毡。 2.平时使用后的危险保养 检查主轴油箱是否有润滑油；清洗滤油器（包括粗滤油器和精滤油器），疏通油管。 检查修理或更换油泵。 检查漏压点，扭紧管接头。 每天下班后腰进行机床的清扫，铁屑一定要用小毛刷扫干净；用油枪喷油，把配合件之间的油污通过压力的作用，使其溢出再擦干净。没有按规定对各摩擦面和润滑系统加油。机床零件的所有摩擦面，应全面按期进行润滑，以保证车床工作的可靠性，并减少零件的磨损及功率的损失。主轴与其部件的清洗内容主轴与其部件的清洗包括清除油污、水垢、积炭、绣层、旧涂炭装层等。1. 脱脂 清洗零件上的油污常采用清洗液，如有机溶剂，碱性溶剂、化学溶剂等。清洗方法一般是人工清洗。即将零件放入装在煤油或轻柴油的容器中，用棉纱擦洗或毛刷刷洗，以除去表面油污。2. 出锈 一般利用机械摩擦、切削等作用清除零件表面的锈层。常用方法有刷、磨、抛光、喷砂等，在主轴与其部件中很少有锈层出现，所以这些方法足以。3. 清除涂装层 清除零件表面的保护涂装层，一般采用手工工具，如刮刀，砂纸、钢丝刷