ca6140车床主轴加工设计 - 图文 下载本文

七、工序加工中的主要问题

1、锥堵和锥套心轴的使用

对于空心的轴类零件,当通孔加工后,原来的定位基准——顶尖孔已被破坏,此后必须重新建立定位基准。对于通孔直径较小的轴,可直接在孔口倒出宽度不大于2mm的60度锥面,代替中心孔。而当通孔直径较大时,则不宜用倒角锥面代替,一般都采用锥堵或锥堵心轴的顶尖孔做为定位基准。

2、使用锥堵或锥堵心轴时应注意以下问题。 1)一般不宜中途更换或拆装,以免增加安装误差。

2)锥堵心轴要求两个锥面应同轴,否则拧紧螺母后会使工件变形。先图所示的锥堵心轴结构比较合理,其左端锥堵与拉杆心轴为一体,其锥面与顶尖孔的同轴度较好,而右端有球面垫圈,拧紧螺母时,能保证左端锥堵与孔配合良好,使锥堵的锥面和工件的锥孔以及拉杆心轴上的顶尖孔有较好的同轴度。

工序 双托图

主轴各外圆表面的精加工和光整加工

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3、主轴的精加工都是用磨削的方法,安排在最终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。磨削加工一般能达到的经济精度和经济表面粗糙度为IT16和Ra 0.8~0.2μm。对于一般精度的车床主轴,磨削是最后的加工工序。而对于精密的主轴还需要进行光整加工。

4、光整加工用于精密主轴的尺寸公差等级IT5以上或表面粗糙度低于Rɑ0.1μm的加工表面,其特点是:

1)加工余量都很小,一般不超过0.2mm。

2)采用很小的切削用量和单位切削压力,变形小,可获得很细的表面粗糙度。

3)对上道工序的表面粗糙度要求高。一般都要求低于Rɑ0.2μm,表面不得有较深的加工痕迹。

4)除镜面磨削外,其他光整加工方法都是“浮动的”,即依靠被加工表面本身自定中心。因此只有镜面磨削可部分地纠正工件的形状和位置误差,而研磨只可部分地纠正形状误差。其它光整加工方法只能用于降低表面粗糙度。

由于镜面磨削的生产效率高。且适应性广,目前已广泛应用在机床主轴的光整加工中。

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八、加工阶段的划分

主轴加工过程中的加工工序和热处理工序均会不同程度的产生加工误差和应力,因此要划分加工阶段。主轴加工基本上划分为以下三个阶段。

1、粗加工阶段

1)毛坯处理:备料,锻造,热处理(正火)

2)粗加工:工序4~6。锯除多余部分,铣端面、钻中心孔和荒车外圆等 目的:切除大部分余量,接近最终尺寸,只留少量余量,及时发现缺陷。 2、半精加工阶段

1)半精加工前热处理:工序7。

2)半精加工:工序8~13。车工艺锥面(定位锥孔) 半精车外圆端面和钻深孔等

3)精加工:精磨外圆和内外锥面以保证主轴最主要表面的精度。 详细过程见工序卡

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九、加工工序的安排和工序的确定

1、加工顺序方案确定

具有空心和内锥特点的轴类零件,在考虑支承颈,一般轴颈和内锥等主要表面的加工顺序时,可有以下几种方案。

1)、外表面粗加工→钻深孔→外表面精加工→锥孔粗加工→锥孔精加工 2)、外表面粗加工→钻深孔→锥孔粗加工→锥孔精加工→外表面精加工 3)、外表面粗加工→钻深孔→锥孔次加工→外表面精加工→锥孔精加工 针对CA6140车床主轴的加工顺序来说,可做如下分析比较:

第一方案:在锥孔粗加工时,由于要用已精加工过的外圆表面作基准面,会破坏外圆表面的精度和粗糙度,所以此方案不宜采用。

第二方案:在精加工外圆表面时,还要再插上锥堵,这样会破坏锥孔精度。另外,在加工锥孔时不可避免的会有加工误差(锥堵本身误差等就会造成外圆表面和内锥孔的不同轴,故此方案也不宜采用)

第三方案:在锥孔精加工时,虽然也要用已精加工过的外圆表面作为精基准面;但由于锥面精加工的加工余量已很小,磨削力不大:同时锥孔的精加工已处于轴加工的最终阶段,对外圆表面的精度影响不大;加上这一方案的加工工序,可采用外圆表面和锥孔互为基准,交替使用,能逐步提高同轴度。

经过上述比较可知像CA6140主轴这类的轴件加工顺序,以第三方案为佳。 2、工序确定

工序的确定要按加工顺序进行,应当掌握两个原则: 1)工序中的定位基准面要安排在该工序之前加工。

2) 对个表面的加工要粗、精分开,先粗后精,多次加工,已逐步提高其精度和粗糙度。主要表面的精加工应安排在最后。

为了改善金属组织和加工性能而安排的热处理工序,如退火、正火等,一般应安排在机械加工之前。

为了提高零件的机械性能和消除内应力而安排的热处理工序,如调质、时效处理等,一般应安排在粗加工之后,精加工之前。

3、工艺路线

该主轴零件结构较为复杂,其中涉及到外圆、端面、孔、锥孔、花键、键槽等加工,考虑加工的方便与精确度等因素,制定出表1所示加工方法和加工

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