《机械制造技术基础》课件-第6章轴类零件3

机械制造技术基础6.1轴类零件的机械加工与品质检验技术基础3轴类零件工艺编制实例-----CA6140型卧式车床主轴加工工艺分析6.1.4学习目标1.轴类零件的结构与技术要求分析；2.CA6140型卧式车床主轴加工工艺过程分析

图6-1-21所示为CA6140卧式车床的主轴简图，现以其加工为例，说明轴类零件在生产中的加工工艺。1.

主轴的结构与技术要求分析主轴是结构复杂的阶梯轴，有外圆柱而、内外圆锥面、通长孔、花键及螺纹表面等，且精度要求较高。主轴的主要加工表面有：前后支承轴颈A和B，是主轴部件的装配基准，其制造精度直接影响主轴部件的回转精度；用于安装顶尖或工具锥柄的头部内锥孔，其制造精度直接影响机床精度；头部短锥面C和端面D是卡盘底座的定位基准，直接影响卡盘的定心精度；以及齿轮的装配表面和与压紧螺母相配合的螺纹等。其中，保证两支承轴颈本身的尺寸精度、形状精度、两支承轴颈间的同轴度、支承轴颈与其它表面的相互位置精度和表面粗糙度，是主轴加工的关键技术。6.1.4轴类零件工艺编制实例-----CA6140型卧式车床主轴加工工艺分析图6-1-21CA6140型卧式车床主轴2.CA6140型卧式车床主轴加工工艺过程分析CA6140型卧式车床主轴加工工艺过程参表6-1-11.表6-1-11CA6140型卧式车床主轴加工工艺过程（1)定位基准的选择主轴的工艺过程开始，以外圆柱面作粗基准铣端面，钻中心孔，为粗车外圆准备定位基准。粗车外圆又为深孔加工准备了定位基准，为了给半精加工和精加工外圆准备定位基准，又要先加工好前后锥孔，以便安装锥堵。由于支承轴预是磨锥孔的定位基准，所以终磨锥孔前须磨好轴颈表面。(2)加工阶段的划分主轴是多阶梯通孔的零件，切除大量金属后会引起内应力重新分布而变形，为保证其加工精度，将加工过程划分为三个阶段。调质以前的工序为各主要表面的粗加工阶段，调质以后至表面淬火前的工序为半精加工阶段，表面淬火以后的工序,为精加工阶段。要求较高的支承轴颈和莫氏6号锥孔的精加工，则放在最后进行。这样，整个主轴加工的工艺过程，是以主要表面（特别是支承轴颈）的粗加工、半精加工和精加工为主线，适当穿插其它表面的加工工序组成的。(3)热处理工序的安排主轴毛坯锻造后，首先进行正火处理，以消除锻造应力，改善金相组织结构，细化晶粒，降低硬度，改善切削性能。粗加工后，进行调质处理，以获得均匀细致的回火索氏体组织，使得在后续的表面淬火以后，硬化层致密且硬度由表面向中心降低。在精加工之前,对有关轴颈表面和莫氏6号锥孔进行表面淬火处理，以提高硬度和耐磨性。(4)加工顺序的安排加工顺序的安排主要根据基面先行、先粗后精、先主后次的原则。主轴的加工顺序是：备料--正火--切端面和钻中心孔--粗车--调质--半精车--精车—表面淬火--粗、精磨外圆表面--磨内锥孔。其特点如下：①深孔加工安排在调质和粗车之后进行，以便有一个较精确的轴颈作定位基准面,保证壁厚均匀：②先加工大直径外圆，后加工小直径外圆，避免一开始就降低工件刚度；③花键、键槽的加工放在精磨外圆之前进行，既保证了自身的尺寸要求，也避免了影响其它工序的加工质量；④螺纹对支承轴颈有一定的同轴度要求，安排在局部淬火之后进行加工，以避免淬火后的变形对其位置精度的影响。（5）主轴锥孔的磨削主轴锥孔对主轴支承轴颈的径向圆跳动，是机床的主要精度指标，因而锥孔的磨削是主轴加工的关键工序之一。磨削主轴锥孔的专用夹具如图6-1-22所示，由底座、支架和浮动夹头三部分组成图6-1-22磨削主轴内锥孔的专用夹具前后支架和底座固定在一起，前支架由带锥度的巴氏合金衬套支撑主轴工件前锥轴颈，后支架由镶有尼龙的顶块支撑工件。必须保证工件轴线与砂轮轴线等高，以免将锥孔母线磨成双曲线。浮动夹头的锥柄装在磨床主轴的锥孔内，工件尾端夹于卡头弹性套内，用弹簧把弹性