主軸零件的機(jī)械加工工藝分析

11圖4-1所示為車床主軸簡圖。下面以該車床主軸加工為例，分析軸類零件的工藝過程。圖4-1車床主軸簡圖主要技術(shù)要求分析.支承軸頸的技術(shù)要求：有三處支承軸頸表面，（前后帶錐度的A、B面為主要支承，中間為輔助支承）其圓度和同軸度（用跳動指標(biāo)限制）均有較高的精度要求。.螺紋的技術(shù)要求：主軸螺紋的牙形要正，與螺母的間隙要小。必須控制螺母端面的跳動，使其在調(diào)整軸承間隙的微量移動中，對軸承內(nèi)圈的壓力方向正。.前端錐孔的技術(shù)要求 主軸錐孔是用于安裝頂尖或工具的莫氏錐炳，錐孔的軸線必須與支承軸頸的軸線同軸，否則影響頂尖或工具錐炳的安裝精度，加工時使工件產(chǎn)生定位誤差。.前端短圓錐和端面的技術(shù)要求 主軸的前端圓錐和端面是安裝卡盤的定位面，為保證安裝卡盤的定位精度其圓錐面必須與軸頸同軸， 端面必須與主軸的回轉(zhuǎn)軸線垂直。.其它配合表面的技術(shù)要求 如對軸上與齒輪裝配表面的技術(shù)要求是：對A、B軸頸連線的圓跳動公差為0.015mm,以保證齒輪傳動的平穩(wěn)性，減少噪音。上述的（1）、（2）項技術(shù)要求影響主軸的回轉(zhuǎn)精度，而（ 3）、（4）項技術(shù)要求影響主軸作為裝配基準(zhǔn)時的定位精度， 第（5）項技術(shù)要求影響工作噪音，這些表面的技術(shù)要求是主軸加工的關(guān)鍵技術(shù)問題。.主軸材料和熱處理的選擇。材料選用45鋼，預(yù)備熱處理采用正火和調(diào)質(zhì)，最后熱處理采用局部高頻淬火。．主軸的毛坯。毛坯一般使用鍛件和圓鋼，結(jié)構(gòu)復(fù)雜的軸件（如曲軸）可使用鑄件。主軸加工工藝過程分析．定位基準(zhǔn)的選擇最常用的定位基準(zhǔn)是兩端中心孔。因為軸上各表面的設(shè)計基準(zhǔn)一般都是軸的中心線，所以用中心孔定位符合基準(zhǔn)重合原則。不能用中心孔定位，此時宜用外圓定位，軸的一端用卡盤夾外圓，另一端用中心架架外圓，即夾一頭，架一頭。表4-1車床主軸加工工藝過程工序名稱工序簡圖加T設(shè)備立式希困機(jī)熱處現(xiàn)正火像端小牯中心孔專用機(jī)床臥式牛床熱處理干大端都的后車小端各郵砧辭和J1車小as內(nèi)情

孔（配l：M

惟堵）年各外圓面謂覬220-現(xiàn)IHI工賢280T465,854!151I梗大^106.5D上化,?0.15*7$$0:二一臥式車床

CA6IO彷形車庫

（17120深孔鈉床臥式k床CA6I40字號匚序嶄樣I-：L續(xù)）加匚設(shè)備工大戰(zhàn)的孔

f配史氏()號

稀堵】*軍外

都便及端面帖大端

修圉各孔羯處用精軍各外WUfTffi737'30"臥式車床CA6I40高箕慝腕加熱拜火陽M6.歸椎及覺氏&號錐扎755鉆床數(shù)控『陸CSW6J萬版外圓磨點M1432BM

簡

序

上儂）解匚設(shè)薔忸磨些氐第孔內(nèi)圜響感M2I20r.JTKfr粗柄的皆外

圓他心卜M?朝面（續(xù)）椅代植精磨

戰(zhàn)椎曲精隔苴氏6號內(nèi)愉和專用31臺曲床粗加工外圓時，為提高工件的剛度，采取用三爪卡盤夾一端（外圓） ，用頂尖頂一端（中心孔）的定位方式，如上述工藝過程的 6、8、9序中所用的定位方式。由于主軸軸線上有通孔， 在鉆通孔后（第10序）原中心孔就不存在了，為仍能夠用中心孔定位，一般常用的方法是采用 錐堵或錐套心軸，即在主軸的后端加工一個 1:20錐度的工藝錐孔，在前端莫氏錐孔和后端工藝錐孔中配裝帶有中心孔的錐堵，如圖 4-2a所示，當(dāng)主軸錐孔的錐度較大時，可用錐套心軸，如圖4-2b所示。圖4-2錐堵與錐套心軸為了保證以支承軸頸為基準(zhǔn)的前錐孔跳動公差（控制二者的同軸度） ，采用互為基準(zhǔn)的原則選擇精基準(zhǔn)。.劃分加工階段主軸的加工工藝過程可劃分為三個階段： 調(diào)質(zhì)前的工序為粗加工階段；調(diào)質(zhì)后至表面淬火前的工序為半精加工階段；表面淬火后的工序為精加工階段。表面淬火后首先磨錐孔，重新配裝錐堵，以消除淬火變形對精基準(zhǔn)的影響，通過精修基準(zhǔn)，為精加工做好定位基準(zhǔn)的準(zhǔn)備。.熱處理工序的安排45鋼經(jīng)鍛造后需要正火處理，以消除鍛造產(chǎn)生的應(yīng)力，改善切削性能。粗加工階段完成后安排調(diào)質(zhì)處理，一是可以提高材料的力學(xué)性能，二是作為表面淬火的預(yù)備熱處理，為表面淬火準(zhǔn)備了良好的金相組織， 確保表面淬火的質(zhì)量。對于主軸上的支承軸頸、莫氏錐孔、前短圓錐和端面，這些重要且在工作中經(jīng)常摩擦的表面，為提高其耐磨性均需表面淬火處理，表面淬火安排在精加工前進(jìn)行，以通過精加工去除淬火過程中產(chǎn)生的氧化皮，修正淬火變形。.安排加工順序的幾個問題1）深孔加工應(yīng)安排在調(diào)質(zhì)后進(jìn)行 鉆主軸上的通孔雖然屬粗加工工序，但卻宜安排在調(diào)質(zhì)后進(jìn)行。因為主軸經(jīng)調(diào)質(zhì)后徑向變形大，如先加工深孔后調(diào)質(zhì)處理，會使深孔變形，而得不到修正（除非增加工序），安排調(diào)質(zhì)處理后鉆深孔，就避免了熱處理變形對孔的形狀的影響。2）外圓表面的加工順序?qū)S上的各階梯外圓表面，應(yīng)先加工大直徑的外圓，后加工小直徑外圓，避免加工初始就降低工件剛度。3）銃花鍵和鍵槽等次要表面的加工安排在精車外圓之后，否則在精車外圓時產(chǎn)生斷續(xù)切削，影響車削精度，也易損壞刀具。主軸上的螺紋要求精度高，為保證與之配裝的螺母的端面跳動公差，要求螺紋與螺母成對配車，加工后不許將螺母卸下，以避免弄混。所以