车床主轴加工工艺.doc

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1、机械制造工艺学课程设计——CA6140机床主轴加工工艺设计班级：组员：指导教师：38一、零件的结构特点及设计要求5二、CA6140车床主轴技术要求及功用6三、零件毛坯的选择及热处理7四、基准的选择8五、工序加工中的主要问题9六、加工阶段的划分11七、加工工序的安排和工序的确定11八、工序具体内容的确定15九、计算切削速度16⒈对小端端面有16⒉则对大端面同理有17⒊．钻中心孔17⒋：粗车外圆17⒌：车大端各部（大端外圆、短锥、端面、台阶）20⒍：仿形车小端各部217、钻φ48深孔25⒏车小端锥孔（配1:20锥堵）25⒐.车大端

2、面锥孔（配莫氏6号锥堵）外短锥及端面26⒑：钻大端各孔273811.钻φ4-H7孔28⒓对φ90g6、短锥及莫氏6号锥孔进行高频淬火28⒔精车100×1.5-2，,φ100h6外圆并切槽28⒕磨削外圆31⒖磨削莫氏6锥孔32⒗铣键槽30×12×5.233⒘粗铣、精铣花键33⒙车大端内侧面，车三处螺纹（配螺母）；3419.磨削两处1：12外锥面,D面,以及短锥面35⒛磨削莫氏6锥孔3638毛坯尺寸确定的方法1、毛坯的大头如何确定计算其质量，查表得单边余量为7.5mm2、外径如何确定查表得公式为外径=0.22xL0.2xD0.5所以

3、外径的总余量为9.195mm切削速度公式3838一、零件的结构特点及设计要求1、主轴零件的结构特点1)主轴零件是CA6140车床中的关键零件之一，主要用以传递旋转运动和扭矩，支撑传动零件并承受载荷。2)主轴零件是回转体零件，既是阶梯轴又是空心轴，3)主轴长径比小于12，所以为刚性轴4)主轴零件的主要加工表面是内、外旋转表面，次要表面有键槽、花键、螺纹和横向孔等。5)机械加工工艺主要是车削、磨削，其次是铣削和钻削。2、主轴结构的设计要求1)合理的结构设计。2)足够的刚度。3)具有一定的尺寸、形状、位置精度和表面质量。4)具有足够的

4、耐磨性、抗振性及尺寸稳定性。5)足够的抗疲劳强度。38二、CA6140车床主轴技术要求及功用附件1为CA6140车床主轴零件图。由零件图可知，该主轴呈阶梯状，其上有安装支承轴承、传动件的圆柱、圆锥面，安装滑动齿轮的花键，安装卡盘及顶尖的内外圆锥面，联接紧固螺母的螺旋面，通过棒料的深孔等。下面分别介绍主轴各主要部分的作用及技术要求：1、支承轴颈主轴二个支承轴颈A、B圆度公差为0.005mm，径向跳动公差为0.005mm；而支承轴颈1∶12锥面的接触率≥70%；表面粗糙度Ra为0.4mm；支承轴颈尺寸精度为IT5。因为主轴支承轴颈是

5、用来安装支承轴承，是主轴部件的装配基准面，所以它的制造精度直接影响到主轴部件的回转精度。2、端部锥孔主轴端部内锥孔（莫氏6号）对支承轴颈A、B的跳动在轴端面处公差为0.005mm，离轴端面300mm处公差为0.01mm；锥面接触率≥70%；表面粗糙度Ra为0.4mm；硬度要求HRC45～50。该锥孔是用来安装顶尖或工具锥柄的，其轴心线必须与两个支承轴颈的轴心线严格同轴，否则会使工件（或工具）产生同轴度误差。3、端部短锥和端面头部短锥C和端面D对主轴二个支承轴颈A、B的径向圆跳动公差为0.008mm；表面粗糙度Ra为0.8mm。它

6、是安装卡盘的定位面。为保证卡盘的定心精度，该圆锥面必须与支承轴颈同轴，而端面必须与主轴的回转中心垂直。4、空套齿轮轴颈，空套齿轮轴颈对支承轴颈A、B的径向圆跳动公差为0.015mm。由于该轴颈是与齿轮孔相配合的表面，对支承轴颈应有一定的同轴度要求，否则引起主轴传动啮合不良，当主轴转速很高时，还会影响齿轮传动平稳性并产生噪声。5、螺纹主轴上螺旋面的误差是造成压紧螺母端面跳动的原因之一，所以应控制螺纹的加工精度。当主轴上压紧螺母的端面跳动过大时，会使被压紧的滚动轴承内环的轴心线产生倾斜，从而引起主轴的径向圆跳动。38三、零件毛坯的选

7、择及热处理1、毛坯的形式毛坯的制造方法根据使用要求和生产类型而定。毛坯形式有棒料和磨模锻两种。前者适于单件小批生产，尤其适用于光滑轴和外圆直径相差不大的阶梯轴，对于直径较大的阶梯轴则往往采用锻件。锻件还可获得较高的抗拉、抗弯和抗扭强度。单件小批生产一般采用自由锻，批量生产则采用模锻件，大批量生产时若采用带有贯穿孔的无缝钢管毛坯，能大大节省材料和机械加工量。综上所述，我选择模锻毛坯。2、毛坯的尺寸确定毛坯尺寸的确定查表得 粗加工余量7mm,半精加工余量1.6mm,精加工余量0.4mm.3、主轴的材料的选择主轴零件应根据不同的工作情

8、况，选择不同的材料和热处理规范。一般主轴零件常用中碳钢，如45钢，经正火、调质及部分表面淬火等热处理，得到所要求的强度、韧性和硬度。转速较高的主轴零件，一般选用40Cr，经过调质和表面淬火处理，使其具有较高的综合力学性能。45钢是普通机床主轴的常用材料，淬透性比