軸類(lèi)零件加工工藝過(guò)程課件

31十二月2022軸類(lèi)零件加工工藝過(guò)程30十二月2022軸類(lèi)零件加工工藝過(guò)程1第一節(jié)軸類(lèi)零件加工一、概述1．軸類(lèi)零件的作用、特點(diǎn)及分類(lèi)軸類(lèi)零件的作用支撐傳動(dòng)零件；承受載荷；傳遞扭矩。第五章典型零件加工工藝過(guò)程第一節(jié)軸類(lèi)零件加工一、概述第五章典型零件加工2軸類(lèi)零件的特點(diǎn)長(zhǎng)度大于直徑；加工表面為內(nèi)外圓柱面、圓錐面、螺紋、花鍵、溝槽等；有一定的回轉(zhuǎn)精度。軸類(lèi)零件的分類(lèi)光滑軸；階梯軸；空心軸；異形軸（曲軸、齒輪軸、偏心軸、十字軸、凸輪軸、花鍵軸）。第五章典型零件加工工藝過(guò)程軸類(lèi)零件的特點(diǎn)第五章典型零件加工工藝過(guò)程3

圖5-1軸的種類(lèi)(a)光軸(b)空心軸(c)半軸(d)階梯軸(e)花鍵軸(f)十字軸(g)偏心軸(h)曲軸(i)凸輪軸

第五章典型零件加工工藝過(guò)程圖5-1軸的種42.軸類(lèi)零件的主要技術(shù)要求⑴加工精度

①尺寸精度：一是支承軸頸，用于確定軸的位置并支承軸，通常為IT5~IT7；二是配合軸頸，常為IT6~IT9。②形狀精度：主要指軸頸表面、外圓錐面、錐孔等重要表面的圓度、圓柱度。一般應(yīng)限制在尺寸公差范圍內(nèi)，精密軸，另行規(guī)定其幾何形狀精度。③位置精度：包括內(nèi)、外表面、重要軸面的同軸度、圓的徑向跳動(dòng)、重要端面對(duì)軸心線的垂直度、端面間的平行度等。第五章典型零件加工工藝過(guò)程2.軸類(lèi)零件的主要技術(shù)要求第五章典型零件加工工藝過(guò)53.軸類(lèi)零件的材料、毛坯及熱處理

(1)軸類(lèi)零件的材料及毛坯①材料常用45鋼，精度較高：40Cr、GCr15、65Mn，球墨鑄鐵；高速、重載軸：20CrMnTi、20Mn2B、20Cr或38CrMoAl等。②毛坯常用圓棒料；鍛件：毛坯經(jīng)過(guò)加熱鍛造后，可使金屬內(nèi)部纖維組織沿表面均勻分布，獲得較高的抗拉、抗彎及抗扭強(qiáng)度。鑄件：大型或結(jié)構(gòu)復(fù)雜的軸。第五章典型零件加工工藝過(guò)程3.軸類(lèi)零件的材料、毛坯及熱處理第五章典型零件加工6

⑵軸類(lèi)零件的熱處理正火或退火：鍛造毛坯，可以細(xì)化晶粒，消除應(yīng)力，降低硬度，改善切削加工性能。

調(diào)質(zhì)：安排在粗車(chē)之后、半精車(chē)之前，以獲得良好的物理力學(xué)性能。

表面淬火：安排在精加工之前，這樣可以糾正因淬火引起的局部變形。低溫時(shí)效處理：精度要求高的軸，在局部淬火或粗磨之后進(jìn)行。第五章典型零件加工工藝過(guò)程⑵軸類(lèi)零件的熱處理第五章典型零件加工工藝7

圖5-2CA6140車(chē)床主軸簡(jiǎn)圖

第五章典型零件加工工藝過(guò)程圖5-2CA6140車(chē)床主軸簡(jiǎn)圖第五章8車(chē)床主軸的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)既是階梯軸，又是空心軸；是長(zhǎng)徑比小于12的剛性軸；不但傳遞旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)和扭矩，而且是工件或刀具回轉(zhuǎn)精度的基礎(chǔ)；主要加工表面有內(nèi)外圓柱面、圓錐面，次要表面有螺紋、花鍵、溝槽、端面結(jié)合孔等機(jī)械加工工藝主要是車(chē)削、磨削，其次是銑削和鉆削。第五章典型零件加工工藝過(guò)程車(chē)床主軸的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)第五章典型零件加工工藝過(guò)程9特別值得注意的工藝問(wèn)題有：1)定位基準(zhǔn)的選擇；2)加工順序的安排；3)深孔加工；4)熱處理變形。車(chē)床主軸的功用承受扭轉(zhuǎn)力矩；承受彎曲力矩；保證回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)精度。第五章典型零件加工工藝過(guò)程特別值得注意的工藝問(wèn)題有：第五章典型零件加工工藝過(guò)10車(chē)床主軸的設(shè)計(jì)要求扭轉(zhuǎn)和彎曲剛度高；回轉(zhuǎn)精度高（徑向圓跳動(dòng)、端面圓跳動(dòng)、回轉(zhuǎn)軸線穩(wěn)定）；制造精度高：1)結(jié)構(gòu)尺寸及動(dòng)態(tài)特性要好；2)主軸本身及其軸承精度高；3)軸承的結(jié)構(gòu)和潤(rùn)滑；4)齒輪的布置；5)固定件的平衡等。第五章典型零件加工工藝過(guò)程車(chē)床主軸的設(shè)計(jì)要求第五章典型零件加工工藝過(guò)程11主軸結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)要求：1)合理的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)；2)足夠的剛度；3)有具有一定的尺寸、形狀、位置精度和表面質(zhì)量；4)足夠的耐磨性、抗振性及尺寸穩(wěn)定性5)足夠的抗疲勞強(qiáng)度第五章典型零件加工工藝過(guò)程主軸結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)要求：第五章典型零件加工工藝過(guò)程123．車(chē)床主軸技術(shù)條件的分析主軸支承軸頸的技術(shù)要求支承軸頸是主軸的裝配基準(zhǔn)，其精度直接影響主軸的回轉(zhuǎn)精度；主軸上各重要表面又以支承軸頸為設(shè)計(jì)基準(zhǔn)，有嚴(yán)格的位置要求；支承軸頸為三支承結(jié)構(gòu)，并且跨度大；第五章典型零件加工工藝過(guò)程3．車(chē)床主軸技術(shù)條件的分析第五章典型零件加工工藝過(guò)程13支承軸頸采用錐面(1：12)結(jié)構(gòu)，接觸率≥70%，可用來(lái)調(diào)整軸承間隙；中間支承為IT5~IT6，粗糙度為：支承軸頸圓度誤差為0.005mm，徑向跳動(dòng)為0.005mm；其他外圓的圓度要求，誤差小于50%尺寸公差，高精度者為5~10%；軸頸與有關(guān)表面的同軸度誤差應(yīng)很小。第五章典型零件加工工藝過(guò)程支承軸頸采用錐面(1：12)結(jié)構(gòu)，接觸率≥70%，可用來(lái)14主軸工作表面（錐孔）的技術(shù)要求用來(lái)安裝頂尖或刀具錐柄的；是定心表面；對(duì)錐面的尺寸精度、形狀精度、粗糙度、接觸精度都要求高；軸心線應(yīng)與支承軸頸同軸；錐孔對(duì)軸頸的徑向圓跳動(dòng)近軸端為0.005，離軸端300處為0.01，錐面接觸率≥70%，粗糙度，硬度HRC48~50。第五章典型零件加工工藝過(guò)程主軸工作表面（錐孔）的技術(shù)要求第五章典型零件加工工藝15主軸軸端外錐（短錐）的技術(shù)要求用來(lái)安裝卡盤(pán)或花盤(pán)的；也是定心表面；對(duì)錐面的尺寸精度、形狀精度、粗糙度、接觸精度都要求高；軸心線應(yīng)與支承軸頸同軸；對(duì)支承軸頸的徑向圓跳動(dòng)為0.008；端面圓跳動(dòng)為0.008；粗糙度，硬度為HRC45~50。第五章典型零件加工工藝過(guò)程主軸軸端外錐（短錐）的技術(shù)要求第五章典型零件加工工藝16空套齒輪軸頸的技術(shù)要求影響傳動(dòng)的平穩(wěn)性；可能導(dǎo)致噪聲；有同軸度要求，對(duì)支承軸頸的徑向圓跳動(dòng)為0.01~0.015；尺寸精度要求為IT5~IT6；第五章典型零件加工工藝過(guò)程空套齒輪軸頸的技術(shù)要求第五章典型零件加工工藝過(guò)程17螺紋的技術(shù)要求用來(lái)固定零件或調(diào)整軸承間隙；螺母的端面圓跳動(dòng)（應(yīng)≤0.05）會(huì)影響軸承的內(nèi)環(huán)軸線傾斜；螺母與軸頸的同軸度誤差≤0.025；螺紋精度為6h。第五章典型零件加工工藝過(guò)程螺紋的技術(shù)要求第五章典型零件加工工藝過(guò)程18主軸各表面的表面層要求要有較高的耐磨性；要有適當(dāng)?shù)挠捕龋℉RC45以上），以改善其裝配工藝性和裝配精度；表面粗糙度。第五章典型零件加工工藝過(guò)程主軸各表面的表面層要求第五章典型零件加工工藝過(guò)程194.主軸的機(jī)械加工工藝過(guò)程主軸加工工藝過(guò)程制訂的依據(jù)主軸的結(jié)構(gòu)；技術(shù)要求；生產(chǎn)批量；設(shè)備條件。主軸加工工藝過(guò)程批量：大批；材料：45鋼；毛坯：模鍛件第五章典型零件加工工藝過(guò)程4.主軸的機(jī)械加工工藝過(guò)程主軸加工工藝過(guò)程制訂的依據(jù)第五章20工藝過(guò)程：分為三個(gè)階段：

粗加工：工序1~6半精加工：工序7~13（7為預(yù)備）精加工：工序14~26（14為預(yù)備）第五章典型零件加工工藝過(guò)程工藝過(guò)程：第五章典型零件加工工藝過(guò)程21第五章典型零件加工工藝過(guò)程第五章典型零件加工工藝過(guò)程22第五章典型零件加工工藝過(guò)程第五章典型零件加工工藝過(guò)程23第五章典型零件加工工藝過(guò)程第五章典型零件加工工藝過(guò)程24第五章典型零件加工工藝過(guò)程第五章典型零件加工工藝過(guò)程25第五章典型零件加工工藝過(guò)程第五章典型零件加工工藝過(guò)程26第五章典型零件加工工藝過(guò)程第五章典型零件加工工藝過(guò)程27第五章典型零件加工工藝過(guò)程第五章典型零件加工工藝過(guò)程28第五章典型零件加工工藝過(guò)程第五章典型零件加工工藝過(guò)程29第五章典型零件加工工藝過(guò)程第五章典型零件加工工藝過(guò)程305.主軸加工工藝過(guò)程分析主軸毛坯的制造方法自由鍛件：小批量或單件生產(chǎn)；模鍛件：大批量生產(chǎn)。第五章典型零件加工工藝過(guò)程5.主軸加工工藝過(guò)程分析第五章典型零件加工工藝過(guò)程31主軸的材料和熱處理熱處理工序的安排毛坯熱處理：去鍛造應(yīng)力，細(xì)化晶粒；切削前正火（預(yù)備熱處理）：改善切削加工性能和機(jī)械-物理性能；去鍛造應(yīng)力；半精加工前調(diào)質(zhì)：去應(yīng)力，改善切削加工性能，提高綜合機(jī)械性能；精加工前局部高頻淬火：提高運(yùn)動(dòng)表面耐磨性；精加工后的定性處理：低溫時(shí)效和冰冷處理。第五章典型零件加工工藝過(guò)程主軸的材料和熱處理第五章典型零件加工工藝過(guò)程32加工階段的劃分如前所述，分為三個(gè)階段。鑒于主軸的技術(shù)要求高，毛坯為模鍛件，加工余量大，精度高，故應(yīng)分階段加工；分粗、精加工階段有利于去應(yīng)力并可加入熱處理；多次切削有利于消除復(fù)映誤差；粗、精加工二階段應(yīng)間隔一定時(shí)間；粗、精加工二階段應(yīng)分粗、精加工機(jī)床進(jìn)行，合理利用設(shè)備，保護(hù)機(jī)床。第五章典型零件加工工藝過(guò)程加工階段的劃分第五章典型零件加工工藝過(guò)程33定位基準(zhǔn)的選擇應(yīng)使定位基準(zhǔn)與裝配基準(zhǔn)重合；一次安裝應(yīng)多加工幾個(gè)面；注意零件的主要精度指標(biāo)：同軸度、圓度、徑向跳動(dòng)；主軸的定位過(guò)程較復(fù)雜：有頂尖、錐堵、支承表面等作為定位基準(zhǔn)。第五章典型零件加工工藝過(guò)程定位基準(zhǔn)的選擇第五章典型零件加工工藝過(guò)程34加工順序的安排和工序的確定三種方案：1)粗加工外圓→鉆深孔→精加工外圓→粗加工錐孔→精加工錐孔2)粗加工外圓→鉆深孔→粗加工錐孔→精加工錐孔→精加工外圓3)粗加工外圓→鉆深孔→精加工外圓→精加工外圓→精加工錐孔第五章典型零件加工工藝過(guò)程加工順序的安排和工序的確定第五章典型零件加工工藝過(guò)程35工序確定的兩個(gè)原則1)工序中所用的基準(zhǔn)應(yīng)在該工序前加工；2)各表面要粗、精基準(zhǔn)分開(kāi)，先粗后精，多次加工，逐步提高精度。淬硬表面的鍵槽、螺紋等應(yīng)在淬火前加工；非淬硬表面的鍵槽、螺紋等應(yīng)在精車(chē)后、精磨前加工；檢驗(yàn)工序安排在適當(dāng)工序之后，必要還應(yīng)探傷。第五章典型零件加工工藝過(guò)程工序確定的兩個(gè)原則第五章典型零件加工工藝過(guò)程366.主軸加工中的幾個(gè)工藝問(wèn)題錐堵和錐堵心軸的使用錐堵和錐堵心軸的功用：空心軸加工通孔后，定位基準(zhǔn)——頂尖孔被破壞。通孔直徑小時(shí)，可直接在孔口倒出一60°錐面代替中心孔；當(dāng)通孔直徑較大時(shí)，要采用錐堵或錐堵心軸。設(shè)計(jì)錐堵和錐堵心軸時(shí)應(yīng)注意的問(wèn)題1)不中途更換或拆裝，以免增加安裝誤差2)錐堵和錐堵心軸要求兩個(gè)錐面同軸第五章典型零件加工工藝過(guò)程6.主軸加工中的幾個(gè)工藝問(wèn)題錐堵和錐堵心軸的使用第五章37第五章典型零件加工工藝過(guò)程第五章典型零件加工工藝過(guò)程38頂尖孔的研磨研磨的必要性1)頂尖孔是定位基準(zhǔn)，對(duì)精度和質(zhì)量有直接影響2)頂尖孔的深度：影響定位軸向位置，因而影響余量分布(批量生產(chǎn)時(shí))3)兩頂尖孔同軸度：影響同軸度、影響位置精度第五章典型零件加工工藝過(guò)程頂尖孔的研磨第五章典型零件加工工藝過(guò)程394)頂尖孔錐角和圓度誤差：直接反映到工件的圓度上5)熱處理、切削力、重力等的影響，會(huì)損壞頂尖孔的精度6)熱處理后和磨削加工前需要消除誤差研磨方法1)用鑄鐵頂尖研磨；2)用油石或橡膠砂輪夾在車(chē)床的卡盤(pán)上，用金剛鉆研磨；3)用硬質(zhì)合金頂尖刮研。第五章典型零件加工工藝過(guò)程4)頂尖孔錐角和圓度誤差：直接反映到工件的圓度上研磨方法40第五章典型零件加工工藝過(guò)程第五章典型零件加工工藝過(guò)程41外圓表面的車(chē)削加工

車(chē)削加工的工藝作用1)粗加工：切除大部分余量；2)半精加工：修整預(yù)備熱處理后的變形；3)精加工：使磨削前各表面具有一定的同軸度和合理的磨削余量；精加工螺紋及各端面等。第五章典型零件加工工藝過(guò)程外圓表面的車(chē)削加工第五章典型零件加工工藝過(guò)程42車(chē)削加工值得考慮的問(wèn)題1)生產(chǎn)效率；2)工序精度（復(fù)映誤差）；3)勞動(dòng)強(qiáng)度。車(chē)削加工的設(shè)備1)單件、小批：普通車(chē)床2)成批生產(chǎn)：液壓仿形車(chē)床3)大批量生產(chǎn)：液壓仿形、多刀半自動(dòng)車(chē)床第五章典型零件加工工藝過(guò)程車(chē)削加工值得考慮的問(wèn)題第五章典型零件加工工藝過(guò)程43主軸深孔的加工深孔加工的難點(diǎn)刀具細(xì)長(zhǎng)，剛性差，易振動(dòng)，易引偏；排屑困難；鉆頭散熱條件差，冷卻困難，易失去切削能力。第五章典型零件加工工藝過(guò)程主軸深孔的加工第五章典型零件加工工藝過(guò)程44采取措施采用工件旋轉(zhuǎn)、刀具進(jìn)給的加工方法，使鉆頭自定中心；采用特殊結(jié)構(gòu)的深孔鉆；預(yù)先加工一導(dǎo)向孔，防止引偏；采用壓力輸送切削潤(rùn)滑液，既使冷卻充分，又使切屑排出。第五章典型零件加工工藝過(guò)程采取措施第五章典型零件加工工藝過(guò)程45主軸錐孔的加工主軸錐孔的作用及要求主軸錐孔是安裝頂尖的定位面；主軸支承軸頸及主軸前端短錐的同軸度要求較高。第五章典型零件加工工藝過(guò)程主軸錐孔的加工第五章典型零件加工工藝過(guò)程46磨削主軸錐孔一般以支承軸頸作為定位基準(zhǔn)，有三種安裝方式：前支承裝于中心架，后支承用卡盤(pán)裝夾前、后支承裝于兩個(gè)中心架，用萬(wàn)向節(jié)與主軸相聯(lián)；采用專(zhuān)用夾具。第五章典型零件加工工藝過(guò)程磨削主軸錐孔一般以支承軸頸作為定位基準(zhǔn)，有三種安裝方式：第47第五章典型零件加工工藝過(guò)程第五章典型零件加工工藝過(guò)程48剖分軸承、V型夾具、浮動(dòng)卡頭等，使磨頭誤差及機(jī)床振動(dòng)不影響工件。由底座、支承架及浮動(dòng)卡頭三部分組成；前、后兩支架與底座連成一體作為工件定位的V形架鑲有硬質(zhì)合金，以提高耐磨性工件的中心高應(yīng)與磨頭砂輪軸中心等高后端的浮動(dòng)卡頭裝在磨床主軸的錐孔內(nèi)第五章典型零件加工工藝過(guò)程剖分軸承、V型夾具、浮動(dòng)卡頭等，使磨頭誤差及機(jī)床振動(dòng)不影響工49工件尾部插入彈性套內(nèi)通過(guò)彈簧將彈性套（浮動(dòng)卡頭外殼）連同工件向后拉鋼球1壓向鑲有硬質(zhì)合金的錐柄3端面，依靠彈簧2的漲力限制工件的軸向竄動(dòng)該聯(lián)接方式只傳遞扭矩，排除磨頭和機(jī)床誤差對(duì)加工精度的干擾第五章典型零件加工工藝過(guò)程工件尾部插入彈性套內(nèi)第五章典型零件加工工藝過(guò)程50主軸各外圓表面的精加工和光整加工主軸的精加工主要采用磨削加工；應(yīng)在熱處理之后進(jìn)行，糾正熱處理后的變形；磨削加工能達(dá)到的精度為IT6，表面粗糙度為。第五章典型零件加工工藝過(guò)程主軸各外圓表面的精加工和光整加工第五章典型零件加工工51光整加工的作用及特點(diǎn)用于精密主軸上尺寸公差等級(jí)為IT5以上或表面粗糙度的加工表面；采用很小的切削用量和單位切削力，變形?。粚?duì)上道工序要求高，一般要求，表面無(wú)較深的加工痕跡；采用浮動(dòng)的加工方法（自定心）；加工余量很小，一般不超過(guò)0.02mm。第五章典型零件加工工藝過(guò)程光整加工的作用及特點(diǎn)第五章典型零件加工工藝過(guò)程52軸類(lèi)零件的檢驗(yàn)檢驗(yàn)項(xiàng)目表面粗糙度；表面硬度；尺寸精度；相互位置精度；表面幾何形狀精度。檢驗(yàn)順序幾何精度→尺寸精度→位置精度第五章典型零件加工工藝過(guò)程軸類(lèi)零件的檢驗(yàn)第五章典型零件加工工藝過(guò)程5331十二月2022軸類(lèi)零件加工工藝過(guò)程30十二月2022軸類(lèi)零件加工工藝過(guò)程54第一節(jié)軸類(lèi)零件加工一、概述1．軸類(lèi)零件的作用、特點(diǎn)及分類(lèi)軸類(lèi)零件的作用支撐傳動(dòng)零件；承受載荷；傳遞扭矩。第五章典型零件加工工藝過(guò)程第一節(jié)軸類(lèi)零件加工一、概述第五章典型零件加工55軸類(lèi)零件的特點(diǎn)長(zhǎng)度大于直徑；加工表面為內(nèi)外圓柱面、圓錐面、螺紋、花鍵、溝槽等；有一定的回轉(zhuǎn)精度。軸類(lèi)零件的分類(lèi)光滑軸；階梯軸；空心軸；異形軸（曲軸、齒輪軸、偏心軸、十字軸、凸輪軸、花鍵軸）。第五章典型零件加工工藝過(guò)程軸類(lèi)零件的特點(diǎn)第五章典型零件加工工藝過(guò)程56

圖5-1軸的種類(lèi)(a)光軸(b)空心軸(c)半軸(d)階梯軸(e)花鍵軸(f)十字軸(g)偏心軸(h)曲軸(i)凸輪軸

第五章典型零件加工工藝過(guò)程圖5-1軸的種572.軸類(lèi)零件的主要技術(shù)要求⑴加工精度

①尺寸精度：一是支承軸頸，用于確定軸的位置并支承軸，通常為IT5~IT7；二是配合軸頸，常為IT6~IT9。②形狀精度：主要指軸頸表面、外圓錐面、錐孔等重要表面的圓度、圓柱度。一般應(yīng)限制在尺寸公差范圍內(nèi)，精密軸，另行規(guī)定其幾何形狀精度。③位置精度：包括內(nèi)、外表面、重要軸面的同軸度、圓的徑向跳動(dòng)、重要端面對(duì)軸心線的垂直度、端面間的平行度等。第五章典型零件加工工藝過(guò)程2.軸類(lèi)零件的主要技術(shù)要求第五章典型零件加工工藝過(guò)583.軸類(lèi)零件的材料、毛坯及熱處理

(1)軸類(lèi)零件的材料及毛坯①材料常用45鋼，精度較高：40Cr、GCr15、65Mn，球墨鑄鐵；高速、重載軸：20CrMnTi、20Mn2B、20Cr或38CrMoAl等。②毛坯常用圓棒料；鍛件：毛坯經(jīng)過(guò)加熱鍛造后，可使金屬內(nèi)部纖維組織沿表面均勻分布，獲得較高的抗拉、抗彎及抗扭強(qiáng)度。鑄件：大型或結(jié)構(gòu)復(fù)雜的軸。第五章典型零件加工工藝過(guò)程3.軸類(lèi)零件的材料、毛坯及熱處理第五章典型零件加工59

⑵軸類(lèi)零件的熱處理正火或退火：鍛造毛坯，可以細(xì)化晶粒，消除應(yīng)力，降低硬度，改善切削加工性能。

調(diào)質(zhì)：安排在粗車(chē)之后、半精車(chē)之前，以獲得良好的物理力學(xué)性能。

表面淬火：安排在精加工之前，這樣可以糾正因淬火引起的局部變形。低溫時(shí)效處理：精度要求高的軸，在局部淬火或粗磨之后進(jìn)行。第五章典型零件加工工藝過(guò)程⑵軸類(lèi)零件的熱處理第五章典型零件加工工藝60

圖5-2CA6140車(chē)床主軸簡(jiǎn)圖

第五章典型零件加工工藝過(guò)程圖5-2CA6140車(chē)床主軸簡(jiǎn)圖第五章61車(chē)床主軸的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)既是階梯軸，又是空心軸；是長(zhǎng)徑比小于12的剛性軸；不但傳遞旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)和扭矩，而且是工件或刀具回轉(zhuǎn)精度的基礎(chǔ)；主要加工表面有內(nèi)外圓柱面、圓錐面，次要表面有螺紋、花鍵、溝槽、端面結(jié)合孔等機(jī)械加工工藝主要是車(chē)削、磨削，其次是銑削和鉆削。第五章典型零件加工工藝過(guò)程車(chē)床主軸的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)第五章典型零件加工工藝過(guò)程62特別值得注意的工藝問(wèn)題有：1)定位基準(zhǔn)的選擇；2)加工順序的安排；3)深孔加工；4)熱處理變形。車(chē)床主軸的功用承受扭轉(zhuǎn)力矩；承受彎曲力矩；保證回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)精度。第五章典型零件加工工藝過(guò)程特別值得注意的工藝問(wèn)題有：第五章典型零件加工工藝過(guò)63車(chē)床主軸的設(shè)計(jì)要求扭轉(zhuǎn)和彎曲剛度高；回轉(zhuǎn)精度高（徑向圓跳動(dòng)、端面圓跳動(dòng)、回轉(zhuǎn)軸線穩(wěn)定）；制造精度高：1)結(jié)構(gòu)尺寸及動(dòng)態(tài)特性要好；2)主軸本身及其軸承精度高；3)軸承的結(jié)構(gòu)和潤(rùn)滑；4)齒輪的布置；5)固定件的平衡等。第五章典型零件加工工藝過(guò)程車(chē)床主軸的設(shè)計(jì)要求第五章典型零件加工工藝過(guò)程64主軸結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)要求：1)合理的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)；2)足夠的剛度；3)有具有一定的尺寸、形狀、位置精度和表面質(zhì)量；4)足夠的耐磨性、抗振性及尺寸穩(wěn)定性5)足夠的抗疲勞強(qiáng)度第五章典型零件加工工藝過(guò)程主軸結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)要求：第五章典型零件加工工藝過(guò)程653．車(chē)床主軸技術(shù)條件的分析主軸支承軸頸的技術(shù)要求支承軸頸是主軸的裝配基準(zhǔn)，其精度直接影響主軸的回轉(zhuǎn)精度；主軸上各重要表面又以支承軸頸為設(shè)計(jì)基準(zhǔn)，有嚴(yán)格的位置要求；支承軸頸為三支承結(jié)構(gòu)，并且跨度大；第五章典型零件加工工藝過(guò)程3．車(chē)床主軸技術(shù)條件的分析第五章典型零件加工工藝過(guò)程66支承軸頸采用錐面(1：12)結(jié)構(gòu)，接觸率≥70%，可用來(lái)調(diào)整軸承間隙；中間支承為IT5~IT6，粗糙度為：支承軸頸圓度誤差為0.005mm，徑向跳動(dòng)為0.005mm；其他外圓的圓度要求，誤差小于50%尺寸公差，高精度者為5~10%；軸頸與有關(guān)表面的同軸度誤差應(yīng)很小。第五章典型零件加工工藝過(guò)程支承軸頸采用錐面(1：12)結(jié)構(gòu)，接觸率≥70%，可用來(lái)67主軸工作表面（錐孔）的技術(shù)要求用來(lái)安裝頂尖或刀具錐柄的；是定心表面；對(duì)錐面的尺寸精度、形狀精度、粗糙度、接觸精度都要求高；軸心線應(yīng)與支承軸頸同軸；錐孔對(duì)軸頸的徑向圓跳動(dòng)近軸端為0.005，離軸端300處為0.01，錐面接觸率≥70%，粗糙度，硬度HRC48~50。第五章典型零件加工工藝過(guò)程主軸工作表面（錐孔）的技術(shù)要求第五章典型零件加工工藝68主軸軸端外錐（短錐）的技術(shù)要求用來(lái)安裝卡盤(pán)或花盤(pán)的；也是定心表面；對(duì)錐面的尺寸精度、形狀精度、粗糙度、接觸精度都要求高；軸心線應(yīng)與支承軸頸同軸；對(duì)支承軸頸的徑向圓跳動(dòng)為0.008；端面圓跳動(dòng)為0.008；粗糙度，硬度為HRC45~50。第五章典型零件加工工藝過(guò)程主軸軸端外錐（短錐）的技術(shù)要求第五章典型零件加工工藝69空套齒輪軸頸的技術(shù)要求影響傳動(dòng)的平穩(wěn)性；可能導(dǎo)致噪聲；有同軸度要求，對(duì)支承軸頸的徑向圓跳動(dòng)為0.01~0.015；尺寸精度要求為IT5~IT6；第五章典型零件加工工藝過(guò)程空套齒輪軸頸的技術(shù)要求第五章典型零件加工工藝過(guò)程70螺紋的技術(shù)要求用來(lái)固定零件或調(diào)整軸承間隙；螺母的端面圓跳動(dòng)（應(yīng)≤0.05）會(huì)影響軸承的內(nèi)環(huán)軸線傾斜；螺母與軸頸的同軸度誤差≤0.025；螺紋精度為6h。第五章典型零件加工工藝過(guò)程螺紋的技術(shù)要求第五章典型零件加工工藝過(guò)程71主軸各表面的表面層要求要有較高的耐磨性；要有適當(dāng)?shù)挠捕龋℉RC45以上），以改善其裝配工藝性和裝配精度；表面粗糙度。第五章典型零件加工工藝過(guò)程主軸各表面的表面層要求第五章典型零件加工工藝過(guò)程724.主軸的機(jī)械加工工藝過(guò)程主軸加工工藝過(guò)程制訂的依據(jù)主軸的結(jié)構(gòu)；技術(shù)要求；生產(chǎn)批量；設(shè)備條件。主軸加工工藝過(guò)程批量：大批；材料：45鋼；毛坯：模鍛件第五章典型零件加工工藝過(guò)程4.主軸的機(jī)械加工工藝過(guò)程主軸加工工藝過(guò)程制訂的依據(jù)第五章73工藝過(guò)程：分為三個(gè)階段：

粗加工：工序1~6半精加工：工序7~13（7為預(yù)備）精加工：工序14~26（14為預(yù)備）第五章典型零件加工工藝過(guò)程工藝過(guò)程：第五章典型零件加工工藝過(guò)程74第五章典型零件加工工藝過(guò)程第五章典型零件加工工藝過(guò)程75第五章典型零件加工工藝過(guò)程第五章典型零件加工工藝過(guò)程76第五章典型零件加工工藝過(guò)程第五章典型零件加工工藝過(guò)程77第五章典型零件加工工藝過(guò)程第五章典型零件加工工藝過(guò)程78第五章典型零件加工工藝過(guò)程第五章典型零件加工工藝過(guò)程79第五章典型零件加工工藝過(guò)程第五章典型零件加工工藝過(guò)程80第五章典型零件加工工藝過(guò)程第五章典型零件加工工藝過(guò)程81第五章典型零件加工工藝過(guò)程第五章典型零件加工工藝過(guò)程82第五章典型零件加工工藝過(guò)程第五章典型零件加工工藝過(guò)程835.主軸加工工藝過(guò)程分析主軸毛坯的制造方法自由鍛件：小批量或單件生產(chǎn)；模鍛件：大批量生產(chǎn)。第五章典型零件加工工藝過(guò)程5.主軸加工工藝過(guò)程分析第五章典型零件加工工藝過(guò)程84主軸的材料和熱處理熱處理工序的安排毛坯熱處理：去鍛造應(yīng)力，細(xì)化晶粒；切削前正火（預(yù)備熱處理）：改善切削加工性能和機(jī)械-物理性能；去鍛造應(yīng)力；半精加工前調(diào)質(zhì)：去應(yīng)力，改善切削加工性能，提高綜合機(jī)械性能；精加工前局部高頻淬火：提高運(yùn)動(dòng)表面耐磨性；精加工后的定性處理：低溫時(shí)效和冰冷處理。第五章典型零件加工工藝過(guò)程主軸的材料和熱處理第五章典型零件加工工藝過(guò)程85加工階段的劃分如前所述，分為三個(gè)階段。鑒于主軸的技術(shù)要求高，毛坯為模鍛件，加工余量大，精度高，故應(yīng)分階段加工；分粗、精加工階段有利于去應(yīng)力并可加入熱處理；多次切削有利于消除復(fù)映誤差；粗、精加工二階段應(yīng)間隔一定時(shí)間；粗、精加工二階段應(yīng)分粗、精加工機(jī)床進(jìn)行，合理利用設(shè)備，保護(hù)機(jī)床。第五章典型零件加工工藝過(guò)程加工階段的劃分第五章典型零件加工工藝過(guò)程86定位基準(zhǔn)的選擇應(yīng)使定位基準(zhǔn)與裝配基準(zhǔn)重合；一次安裝應(yīng)多加工幾個(gè)面；注意零件的主要精度指標(biāo)：同軸度、圓度、徑向跳動(dòng)；主軸的定位過(guò)程較復(fù)雜：有頂尖、錐堵、支承表面等作為定位基準(zhǔn)。第五章典型零件加工工藝過(guò)程定位基準(zhǔn)的選擇第五章典型零件加工工藝過(guò)程87加工順序的安排和工序的確定三種方案：1)粗加工外圓→鉆深孔→精加工外圓→粗加工錐孔→精加工錐孔2)粗加工外圓→鉆深孔→粗加工錐孔→精加工錐孔→精加工外圓3)粗加工外圓→鉆深孔→精加工外圓→精加工外圓→精加工錐孔第五章典型零件加工工藝過(guò)程加工順序的安排和工序的確定第五章典型零件加工工藝過(guò)程88工序確定的兩個(gè)原則1)工序中所用的基準(zhǔn)應(yīng)在該工序前加工；2)各表面要粗、精基準(zhǔn)分開(kāi)，先粗后精，多次加工，逐步提高精度。淬硬表面的鍵槽、螺紋等應(yīng)在淬火前加工；非淬硬表面的鍵槽、螺紋等應(yīng)在精車(chē)后、精磨前加工；檢驗(yàn)工序安排在適當(dāng)工序之后，必要還應(yīng)探傷。第五章典型零件加工工藝過(guò)程工序確定的兩個(gè)原則第五章典型零件加工工藝過(guò)程896.主軸加工中的幾個(gè)工藝問(wèn)題錐堵和錐堵心軸的使用錐堵和錐堵心軸的功用：空心軸加工通孔后，定位基準(zhǔn)——頂尖孔被破壞。通孔直徑小時(shí)，可直接在孔口倒出一60°錐面代替中心孔；當(dāng)通孔直徑較大時(shí)，要采用錐堵或錐堵心軸。設(shè)計(jì)錐堵和錐堵心軸時(shí)應(yīng)注意的問(wèn)題1)不中途更換或拆裝，以免增加安裝誤差2)錐堵和錐堵心軸要求兩個(gè)錐面同軸第五章典型零件加工工藝過(guò)程6.主軸加工中的幾個(gè)工藝問(wèn)題錐堵和錐堵心軸的使用第五章90第五章典型零件加工工藝過(guò)程第五章典型零件加工工藝過(guò)程91頂尖孔的研磨研磨的必要性1)頂尖孔是定位基準(zhǔn)，對(duì)精度和質(zhì)量有直接影響2)頂尖孔的深度：影響定位軸向位置，因而影響余量分布(批量生產(chǎn)時(shí))3)兩頂尖孔同軸度：影響同軸度、影響位置精度第五章典型零件加工工藝過(guò)程頂尖孔的研磨第五章典型零件加工工藝過(guò)程924)頂尖孔錐角和圓度誤差：直接反映到工件的圓度上5)熱處理、切削力、重力等的影響，會(huì)損壞頂尖孔的精度6)熱處理后和磨削加工前需要消除誤差研磨方法1)用鑄鐵頂尖研磨；2)用油石或橡膠砂輪夾在車(chē)床的卡盤(pán)上，用金剛鉆研磨；3)用硬質(zhì)合金頂尖刮研。第五章典型零件加工工藝過(guò)程4)頂尖孔錐角和圓度誤差：直接反映到工件的圓度上研磨方法93第五章典型零件加工工藝過(guò)程第五章典型零件加工工藝過(guò)程94外圓表面的車(chē)削加工

車(chē)削加工的工藝作用1)粗加工：切除大部分余量；2)半精加工：修整預(yù)備熱處理后的變形；3)精加工：使磨削前各表面具有一定的同軸度和合理的磨削余量；精加工螺紋及各端面等。第五章典型零件加工工藝過(guò)程外圓表面的車(chē)削加工第五章典型零件加工工藝過(guò)程95車(chē)削加工值得考慮的問(wèn)題1)生產(chǎn)效率；2)工序精度（復(fù)映誤差）；3)勞動(dòng)強(qiáng)度。車(chē)削加工的設(shè)備1)單件、小批：普通車(chē)床2)