车床主轴加工工艺过程说明书

主题：车床主轴加工工艺名称：类别编号：指导教师：毕业论文的用纸摘要在机械领域，车床是最广泛、最频繁的机床，其应用非常普遍。 因此，其加工精度极为重要，工件能否达到加工要求取决于车床本身的精度，决定车床加工质量是主轴。 CA6140车床主轴通过主轴端部的夹具将旋转运动和扭矩传递给工件和工具，因此要求高强度和旋转精度，其结构为空心步进轴，外周表面具有花键、键等功能槽和螺钉。 因此，生产CA6140主轴的工艺和加工方法对整个机械加工具有非常重要的作用，本文详细阐述了与CA6140主轴的工艺、加工馀量、切削量、生产相关的重要工具关键词车床主轴旋转运动公差第II页毕业论文的用纸Abstractmachine realm，thelaterisanapplicatiommentextensis，the most multifarious tool machine， especially the ca 6140 lathers istitapplicationisververwideespread.soitprocesscreaticalizationfortheververververimportance 。 虽然工件决定要求进行工艺， decidetheca 6140 lathersprocessitisprincipalaxis.theca 6140 latherprincipalaxisisrevolvesport和twistocarryadepartme nt直通应用程序ohavetotheworkpieceandtheknfe，requireingreverhighstingandturningroundaccuracy its结构isahollowstairsstalk， outsidecirclethesurfacecontainthefunctionslots suchcasahua4andtheelectricitykey.etc.andthread.past， productethecraftoftheca 6140 principalaxissandprocessmethod croperstotheeemechalmementationtoashathavaaccautformentformationformm cessamountofremainingandslicestoparedosageandproducesidetatimemetheimportanttongsinvolve。keywordsora； axis； Principal axis； allowance毕业论文的用纸目录摘要IAbstractII第一章零件的分析21.1部件的作用21.1.1支持期刊21.1.2头部锥孔21.1.3头部短锥21.1.4轴颈的安装21.1.5轴向锁定31.2零件的工艺分析31.2.1加工阶段的划分31.2.2工序的顺序31.2.3主轴锥孔的磨削4第二章工艺规程的设计52.1主轴的材料、毛坯和热处理52.1.1主轴的空白52.1.2主轴的材料和热处理52.2主轴加工工艺62.2.1主轴加工主要问题及工艺设计应采取的应对措施62.2.2主轴加工定位基准的选择72.2.3主轴主要加工表面加工工序的安排72.2.4主轴加工工艺92.2.5各工序的工序11第3章机械加工馀量、工序尺寸及坯件尺寸的决定123.1各工序步骤的切削馀量的计算123.2各工序步骤切削使用量的计算25结论63参考文献64感谢65第27页毕业论文的用纸第一章零件分析1.1部件的作用车床主轴是使旋转运动或转矩通过主轴端部夹具传递到工件或工具时，要求高强度和旋转精度，其结构为中空步进轴，外周表面有花键、键等功能槽和螺钉。1.1.1支持期刊主轴两主支承轴颈a、b和1:12锥度和双列向心短圆锥磊子轴承配合，由主轴箱孔支撑是主轴部件的组装标准。 其圆度和同轴度会引起主轴的旋转误差，影响被加工物的精度，必须严格控制。 主支承轴颈圆跳动公差为0.005，1:12锥面接触率为70%，表面粗糙度Ra为0.4m。主轴的中间辅助支承是为了提高主轴的刚性和旋转精度的单列滚子轴承。 其径向跳动公差为0.01，表面粗糙度Ra为0.4m。 尺寸公差等级为IT6。1.1.2头部锥孔主轴头部摩尔6号锥孔用于安装夹具的定位面。 可以安装顶部，也可以安装工具。 对于相对于支承轴颈a、b的圆振动，近轴端公差为0.005，距轴端300处的公差为0.01。 锥面的接触率70%表面粗糙度为0.4m，硬度要求为HRC52。主轴锥孔的轴线与支承轴颈线不一致时，被加工工件会产生相对位置误差。1.1.3头部短锥主轴头部的短锥度c和大段差面d是安装夹头的定位面。 其圆偏差为0.008m表面粗糙度Ra为0.8m .头部短锥度c支撑轴颈的圆偏移会使夹头产生同轴度误差。 大段差端面d相对于支承轴颈轴线摆动，在卡盘上产生直角误差。1.1.4期刊的组装主轴共安装了3个齿轮，其中一个是空盖，一个是单键，另一个是花键连接。 组立轴颈对支承轴颈径向跳动公差为0.0150.9 . 表面粗糙度r为0.40.6m，尺寸公差等级为IT5。轴颈相对于支承轴颈的同轴度误差会引起主轴传动齿轮的啮合不良，如果主轴转速高，则也会影响齿轮的传动顺畅性，产生噪音。 加工工件时，工件表面会产生反复发生的震颤，精加工特别明显。1.1.5轴向锁定主轴的外周有3段螺纹，用于轴承等斜面零件的轴向锁定。 成为主轴螺纹轴线如果支承轴颈扭曲，则主轴的螺母端面倾斜，向与主轴内圈的轴线相同的方向倾斜，引起主轴的径向振动。 因此，控制螺纹轴线与支承轴颈轴线的同轴度0.025。部件图和上述分析表明，CA6140车床的主轴加工面较多，包括内外圆、内外锥、单键和花键、螺钉等，尺寸精度、性能要求精度和表面粗糙度要求较高，部分表面需要表面淬火，但主加工面有以上5种，其中两主支承轴颈本身的尺寸精度、形状精度、两支承间的同轴度和主支承轴颈1.2零件的工艺分析在编制CA6140车床主轴流程时，必须考虑一些问题。1.2.1加工阶段的划分加工工艺大致可分为四个阶段中心孔之前是前加工阶段，从打中心孔到调质的工序是粗加工阶段的从调质处理后到表面淬火的工序是半精加工阶段，表面淬火后的工序是精加工阶段。 如果要求精加工高支承轴颈和莫氏6号锥孔，请最后进行。 主轴整体的加工工艺由以主要表面(特别是支承轴颈)的加工为主线，贯通其他表面的加工工序构成。如此配置的优点在于粗加工时切除大量的金属是不变形的，能够进行半精加工卸下工作。 主要表面放在最后，不受其他表面加工的影响，易于安排热处理工序，有利于机床的选择。1.2.2工序的顺序工序安排主要依据基面先行、粗后精、先主后次原则。 请注意几点排队？热处理的安排锻造主轴坯料后，一般安排正火处理。 其目的是消除和改善锻造残馀应力金属组织降低硬度，改善切削加工性能。 棒材坯料也可以不进行该热处理工序。粗加工后，安排调质处理。 其目的是获得均匀细致的索卡体组织，提高零件的综合力学性能，表面淬火时得到均匀致密的硬度层，硬化层的硬度从表面向中心逐渐降低。 同时，索卡体的金属结构经加工后，表面粗糙度较细。最后，必须在与具有相对运动的轴颈表面充分接触的锥面上加入淬火和氮气为了提高耐磨性而进行处理。 一般的高频淬火配置在粗磨前，氮化配置在粗磨后，精磨前。(2)外周表面加工顺序加工大直径的外圆，从一开始就不会降低工件的刚性。(3)深孔加工第一，请安排在调质后进行。 由于调质处理变形大，深孔发生弯曲变形后第二，不能修正，不仅棒材通过，还会导致主轴高速旋转的不平衡。深孔加工应配置在外圆较粗的车或半精加工车后，以比较准确的轴颈为定位基础，保证孔与外圆同轴度，使主轴壁厚均匀。 如果只考虑定位基准，最好总是用顶孔定位，不要使用锥孔，最后进行深孔加工。 但是，深孔加工是粗加工，发热量大，损害了外圆加工的精度，另外，钻头偏移的情况下，必须留有馀地进行修正。 因此，深孔加工只能在半精加工阶段进行。(4)二次表面加工安排主轴上的花键、键槽等二次表面一般被放置在外圆精加工车上时，由于断续切削而产生振动，影响加工品质，难以控制容易破损刀具的键槽的尺寸要求。 然而，这些加工也不应该在主表面精加工之后进行，因此铣削花键引起的变形不会影响主表面的精度。主轴上的螺钉要求很高，例如淬火前加工，淬火后产生的变形影响支撑螺钉和轴颈的同轴度。 因此，车螺纹最好在主轴局部淬火后进行。1.2.3主轴锥孔的磨削主轴锥度引起的主轴支承轴颈的圆振动和锥度与锥度的接触率是机床的主要精度指标锥形磨削是主轴加工的重要之一。 影响锥孔磨削精度的主要因素有定位基准、定位部件选择的合理性、工件旋转的平滑性。 因此，加工CA6140主轴的键是锥孔的加工，即加工锥孔的夹具的设计第二章工艺规程的设计2.1主轴材料、毛坯和热处理2.1.1主轴的空白主轴是外圆直径差较大的台阶轴，为节约材料、减少加工劳力，坯料多采用锻造品。 热锻过程中金属纤维沿轴向排列，组织细腻，具有较高的拉伸、弯曲、扭转强度。锻件铸造方法有自由锻造和模锻两种。 用于自由锻炼的设备比较简单，但空白精度低，馀量大，生产效率低，仅适用于单品、少量生产。模锻一般用模锻压力机进行，设备比较昂贵，需要专用模锻，但坯料精度高，加工馀量少，生产率高。 现在国内精炼坯料的公差外径达到0.3，内径达到0.1，表面粗糙度Ra达到3.21.6um。 它适用于许多条件下形状复杂，精度要求的主轴锻造。 图1-1表示模锻主轴坯料的示意图。2.1.2主轴的材料和热处理由于主轴的功能，主轴必须具有良好的机械强度和刚性，主轴的工作表面必须具有较高的耐磨性和加工后尺寸精度的稳定性。 这些与主轴的材料和所选择的热处理方法有关。(1)主轴材料45钢是主轴常用材料，价格便宜。 它经调质(或正火)、局部加热淬火后回火，表面硬度HRC4552，一般可满足普通机床的要求。 但是，与65Mn、40Cr等合金钢相比，45钢的淬透性差，淬火后的变形大，加工后的尺寸稳定性差，因此高精度主轴常用合金钢。40Cr是碳含量为0.37%0.45%的合金结构钢，经调质淬火后具有较高的综合机械性能。38CrMnAlA为中碳合金氮化钢，由于氮化温度(540550)低于淬火温度，变形小。 该材料硬度高(中心硬度大于HRC28 )，具有优异的抗疲劳性能、尺寸稳定性，是制造高精度主轴的理想材料。(2)主轴热处理1 .改善切削加工性能，消除锻造残馀应力的热处理主轴坯料在锻造过程中，若温度过高，则金属组织的晶粒变粗大温度过低会导致组织不均匀和过大的残馀应力，甚至产生裂纹。 这两种情况同时存在于主轴锻造过程中，使主轴强度降低，表面硬，难以切削。 因此，在粗加工前进行热处理，改善切削性能，消除锻造残馀应力，使晶粒微细化，使金属组织均匀化。 通常采用退火或正火处理。2 .预热处理主轴粗加工后，到最终热处理为止进行了预热处理，通常是调质或正火。 调质处理是淬火后的高温回火(回火温度为500 650)，调质后得到均匀致密的回火求解器组织，主轴得到高强度和韧性等综合机械性能。 调质时回火温度较高，主轴易变形，氧化皮较多。3 .最终热处理主轴的最终热处理包括局部加热淬火后的回火(铅浴炉加热淬火、火焰加热淬火、感应加热淬火等)、渗碳淬火、淡化等。 其目的是