机械制造工艺与机床夹具第6章

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1、机械制造工艺与机床夹具第六章典型零件加工第一节车床主轴加工第二节箱体加工第三节连杆加工第四节圆柱齿轮加工第一节车床主轴加工一、概述㈠车床主轴的功用和结构特点车床主轴既是一单轴线的阶梯轴、空心轴，又是长径比小于12的刚性轴。主要加工表面是内、外旋转表面，次要表面有键槽、花键、螺纹和端面结合孔等。它的机械加工主要是车削和磨削，其次是铣削和钻削。㈡车床主轴技术条件的分析⒈主轴支承轴颈的技术要求⒉主轴工作表面的技术要求⒊空套齿轮轴颈的技术要求⒋螺纹的技术要求⒌主轴各表面的表面层要求二、主轴的机械加工工艺过程经过对主轴结构特点、技术条件的分析，即可根据生产批量、设备条件等编制主轴的

2、工艺规程。编制过程中应着重考虑主要表面和加工比较困难的表面的工艺措施。从而正确地选择定位基准，合理安排工序。三、主轴加工工艺过程分析㈠主轴毛坯的制造方法毛坯形式有棒料和锻件两种。㈡主轴的材料和热处理⒈毛坯热处理——消除锻造应力，细化晶粒，以利切削加工⒉预备热处理——获均匀细密的回火索氏体，提高综合力学性能⒊最终热处理——高频淬火，便于纠正局部淬火产生的变形㈢加工阶段的划分⒈粗加工阶段⑴毛坯处理⑵粗加工⒉半精加工阶段⑴半精加工前热处理⑵半精加工⒊精加工阶段⑴精加工前热处理⑵精加工前各种加工⑶精加工用大切削量切除大部分余量，把毛坯加工至接近工件的最终形状和尺寸，只留下少量的加

3、工余量为精加工作好准备，尤其为精加工作好准备把各表面都加工到图样规定的要求㈣定位基准的选择以两顶尖孔作为轴类零件的定位基准，既符合基准重合原则，又能使基准统一。两顶尖的质量对加工精度影响很大，应尽量做到两顶尖孔轴线重合、顶尖接触面积大、表面粗糙度低。深孔加工后，可以采用带顶尖孔的锥堵作为定位基准。为了保证支承轴颈与两端锥孔的同轴度要求，需要应用互为基准原则。精加工主轴外圆表面也可用外表面本身来定位，既在安装工件时以支承轴颈表面本身找正。用这种定位方法，只需要准备几套心轴，因此简化了工艺装备，节省了修中心孔工序，并可在一次安装中磨出全部外圆。㈤工序的安排顺序先行工序必须为后

4、续工序准备好定位基准。主轴工艺路线安排大体如下：毛坯制造—正火—车端面钻中心孔—粗车—调质—半精车—表面淬火—粗、精磨外圆—粗、粗磨圆锥面—磨锥孔。还应注意以下几点：⑴为保证基准统一，尽量使用顶尖孔定位，深孔加工应安排在最后；但为避免深孔加工引起的变形，最好在粗车外圆后加工；⑵外圆加工顺序安排要照顾主轴本身的刚度，先大后小；⑶花键和键槽加工应安排在精车之后，粗磨之前；⑷主轴的螺纹对支承轴颈有一定的同轴度要求，放在淬火后进行；⑸主轴系加工要求很高的零件，需安排多次检验工序。四、主轴加工中的几个工艺问题㈠锥堵和锥堵心轴的使用⑴一般不中途更换或拆装，以免增加安装误差⑵锥堵心轴要

5、求两个锥面应同轴，否则拧紧螺母后会使工件变形。㈡顶尖孔的研磨在热处理工序之后和磨削加工之前，对顶尖孔要进行研磨，以消除误差。⑴用铸铁顶尖研磨⑵用油石研磨顶尖孔⑶用硬质合金顶尖刮研也可将三者联合使用。㈢外圆表面的车削加工主轴各外圆表面的车削通常分为粗车、半精车、精车三步。一般采用地机床设备是：卧式车床——单件小批量；液压仿形刀架或液压仿形车床——成批生产；液压仿形车床或多刀半自动车床——大批量生产。㈣主轴深孔的加工一般把长度与直径比大于5的孔称为深孔。其加工困难和复杂原因是：⑴刀具细长，刚性差，钻头容易引偏；⑵排屑困难；⑶冷却困难，钻头的散热条件差，容易丧失切削能力。针对不

6、利条件，一般采取下列措施：⑴采用工件旋转、刀具进给的加工方法；⑵采用特殊结构的刀具；⑶在工件上预加工出一段精确的导向孔；⑷采用压力传送的切削润滑液，并利用在压力下的冷却润滑液排屑。在单件小批生产中，总是在卧式车床上用接长的麻花钻加工；在批量较大时，采用深孔钻床及深孔钻头。钻出的深孔一般都要经过精加工才能达到要求的精度和表面粗糙度。精加工深孔的方法有镗和铰，还有拉镗和拉铰的方法。㈤主轴锥孔加工磨削主轴前端锥孔，一般以支承轴颈作为定位基准，有以下三种安装方法：⑴将前支承轴颈安装在中心架上，后轴颈夹在磨床床头的卡盘内，磨削前严格校正两支承轴颈，前端可调整中心架，后端在卡爪和轴颈

7、之间垫薄片来调整。⑵将前后支承轴颈分别安装在两个中心架上，用千分表校正好中心架位置。⑶成批生产时大都采用专用夹具加工。㈥主轴各外表面的精加工和光整加工主轴的精加工都是用磨削的方法，在热处理工序之后进行，用以纠正在热处理中产生的变形，最后达到所需的精度和表面粗糙度。光整加工用于精密主轴加工，其特点是：⑴采用很小的切削用量和单位切削压力，变形小。⑵对上道工序的表面粗糙度要求高。⑶除镜面磨削外，其它光整加工方法都是“浮动的”。⑷加工余量都很小。㈦轴类零件的检验⒈表面粗糙度和硬度的检验⒉精度检验⑴形状精度检验⑵尺寸精度检验⑶位置精度检