Ⅰ 磨主軸錐孔選擇標准怎麼判斷
錐孔磨削是主軸加工的最後一道關鍵工序,現已普遍採用專用錐孔磨床和專用磨夾具,故能穩定地達到精度主軸的質量要求。如前所述,錐孔磨削的定位基準應選擇兩個主軸頸。錐孔加工的主要技術問題是:
(1)工件支承裝夾方式
採用磨床的通用夾具——中心架,工件軸頸支承在兩個中心架上或支承子在一個中心架和頭架卡盤上。中心架的通用性好,但支承銷的接觸面較小,容易磨損,需經常調整工件與砂輪的中心等高,而且整個夾具的剛性和支承方式剛性都較差,故只適於單間小批生產和加工一般精度的主軸。
(2)工作傳動方式
為了盡量減少磨床頭架主軸軸向竄動和徑向圓跳動對工件的影響,頭架主軸必須通過饒性聯接來傳動工件。在精密主軸錐孔磨削中,還可採用線繩、尼龍繩或橡皮筋以一定方式纏繞在主軸撥銷與工件卡箍智者見,實現饒性傳動,使工件平穩。
(3)磨削操作調整方式
精磨主軸錐孔時容易出現「喇叭口」、錐孔素線不直等形狀誤差,從而影響錐孔的接觸精度。「喇叭口」的出現是由於砂輪軸的剛性差或者砂輪相對錐孔兩端的伸出量調整不當造成的。這樣,當砂輪磨削錐孔兩端孔口時,由於徑向減小,砂輪軸的彈性變形也隨之減小,使兩端孔口多磨去一些,從而造成「喇叭口」。
根據上述分析,對於操作調整來說,主要應考慮調整好砂輪相對錐孔兩端的伸出量,以改善「喇叭口」現象。錐孔素線不直的出現是由於工件和砂輪旋轉軸線不等高所致。在磨削錐孔時,砂輪軸線應保持與工件軸線等高,使砂輪運動軌跡與錐孔素線重合,這樣加工出來的錐孔素線為直線;當砂輪軸線與工件軸線不等高,砂輪玉錐面接觸處位置會發生變化,這樣加工出來的錐孔將成為旋轉雙曲線。所以操作時應調整夾具,使工件與砂輪軸等高,其偏差控制在0.005~0.001mm。
軸類零件一般能以本身中心孔作為統一基準,但帶中心通孔的主軸則不能做到這一點,因而必須交替使用中心孔和外圓表面作為定位基準。例如外圓粗加工時可以中心孔為定位基準,但中心孔隨著深孔加工而消失,因此必須重新建立外圓加工的基面。一般有以下三種方法:
(1)當中心通孔直徑較小時,可直接在孔口倒出寬度不大於2mm的60度錐面來代替中心孔。若中心通孔直徑較大,則可視具體情況採用其他方法。C6140型機床主軸屬於一般要求的主軸,為了簡化工藝裝備,半精加工外圓和車螺紋工序就可採用小端孔口錐面和大端外圓作為定位基準,同事採取一定的工序措施來保證定位精度。例如熱處理後的工序半精車小端面、內孔及倒角,就是為了糾正主軸調質後發生的變形,使工序的小端孔口錐面與尾座頂尖接觸良好。又如熱處理後的工序精車小端莫氏錐孔、端面及倒角,是為了保證工序車螺紋時的定位精度。同時,工藝上還規定工件裝夾後應找正100mm、80mm外圓的徑向圓跳動小於0.03mm,如果超差,則需重新修整小端孔口錐面。
(2)採用錐形堵塞或錐套心軸。是一種錐堵的形式,其錐度與工件端部定位孔的錐度相同。當工件孔為圓柱通孔時,錐堵錐度為1:500。當工件孔的錐度較大時,可採用錐套心軸。
使用錐堵火錐套心軸時,在加工中途一般不能更換或拆卸,要到精磨完各檔外圓,不需使用中心孔時才能拆卸,否則,會造成工件各加工表面對錐堵中心孔的同軸度誤差而影響各工序已加工表面的相互位置精度。採用錐堵或錐套心軸可使主軸各外圓和軸肩的加工具有統一基準,減少了定位誤差。但它的缺點是要配備許多錐堵或錐套心軸,而且會引起主軸變形。
(3)精加工主軸外圓時也可用外圓本身來定位,即裝夾工件時以支承軸頸表面本身找正。
此時可採用可拆卸式錐套心軸,心軸與工件錐孔間有很小的間隙,用螺母和墊圈將心軸壓緊在主軸兩端面上以後,將心軸連同主軸一起裝夾到機床前後頂尖上,然後找正工件支承軸頸以實現外圓本身定位。此時只需備幾套心軸,從而簡化了工藝裝備及其管理工作。
主軸大端錐孔精磨時也可以主軸頸外圓為定位基準。主軸頸是主軸的裝配基準,也是測量基準,這樣,三種基準重和,就不會產生基準不符誤差,從而可靠地保證了大端錐孔相對主軸頸的同軸度要求。
Ⅱ 液壓車床主軸加工尺寸如何保證
液壓車床主軸加工的主要目的是如何保證主軸支承軸頸的尺寸、外形、位置精度和表面粗糙度,主軸前端內、外錐面的外形精度、表面粗糙度以及它們對支承軸頸的位置精度。機床主軸支承軸頸的尺寸精度、外形精度及表面粗糙度的要求,可以採用精密磨削方法保證要求的達到,磨削前應進一步精基準的精度。
為了保證外錐面相對支承軸頸的位置精度,以及支承軸頸之間的位置精度,通常採用組合磨削法,在一次裝夾中加工這些表面,機床上有兩個獨立的砂輪架,精磨在兩個工位上進行,工位Ⅰ精磨前、後軸頸錐面,工位Ⅱ用角度成形砂輪,磨削主軸前端支承面和短錐面。
主軸錐孔相對於支承軸頸的位置精度是靠採用支承軸頸A、B作為定位基準,而讓被加工主軸裝夾在磨床工作台上加工來保證.以支承軸頸作為定位基準加工內錐面,符合基準重合原則.在精磨前端錐孔之前,應使作為定位基準的支承軸頸A、B達到一定的精度.主軸錐孔的磨削一般採用專用夾具。
專用夾具由底座1、支架2及浮動夾頭3三部分組成,兩個支架固定在底座上,作為工件定位基準面的兩段軸頸放在支架的兩個V形塊上,V形塊鑲有硬質合金,以進步耐磨性,並減少對工件軸頸的劃痕,工件的中心高應正好即是磨頭砂輪軸的中心高,否則將會使錐孔母線呈雙曲線,影響內錐孔的接觸精度。後真個浮動卡頭用錐柄裝在磨床主軸的錐孔內,工件尾端插於彈性套內,用彈簧將浮動卡頭外殼連同工件向左拉,通過鋼球壓向鑲有硬質合金的錐柄端面,限制工件的軸向竄動。採用這種聯接方式,可以保證工件支承軸頸的定位精度不受內圓磨床主軸回轉誤差的影響,也可減少機床本身的振動對加工質量產生的影響,確保加工的精度質量。
液壓車床的主軸加工保證精度的方法很多,選擇合適的幾種相結合,做到各方面都比較的好就可以了。
Ⅲ 轉速器盤零件的機械加工工藝以及2 Φ9 工序工裝鑽床夾具設計
典型零件加工工藝
生產實際中,零件的結構千差萬別,但其基本幾何構成不外是外圓、內孔、平面、螺紋、齒面、曲面等。很少有零件是由單一典型表面所構成,往往是由一些典型表面復合而成,其加工方法較單一典型表面加工復雜,是典型表面加工方法的綜合應用。下面介紹軸類零件、箱體類和齒輪零件的典型加工工藝。
第一節 軸類零件的加工
一 軸類零件的分類、技術要求
軸是機械加工中常見的典型零件之一。它在機械中主要用於支承齒輪、帶輪、凸輪以及連桿等傳動件,以傳遞扭矩。按結構形式不同,軸可以分為階梯軸、錐度心軸、光軸、空心軸、曲軸、凸輪軸、偏心軸、各種絲杠等如圖6-1,其中階梯傳動軸應用較廣,其加工工藝能較全面地反映軸類零件的加工規律和共性。
根據軸類零件的功用和工作條件,其技術要求主要在以下方面:
⑴ 尺寸精度 軸類零件的主要表面常為兩類:一類是與軸承的內圈配合的外圓軸頸,即支承軸頸,用於確定軸的位置並支承軸,尺寸精度要求較高,通常為IT 5~IT7;另一類為與各類傳動件配合的軸頸,即配合軸頸,其精度稍低,常為IT6~IT9。
⑵ 幾何形狀精度 主要指軸頸表面、外圓錐面、錐孔等重要表面的圓度、圓柱度。其誤差一般應限制在尺寸公差范圍內,對於精密軸,需在零件圖上另行規定其幾何形狀精度。
⑶ 相互位置精度 包括內、外表面、重要軸面的同軸度、圓的徑向跳動、重要端面對軸心線的垂直度、端面間的平行度等。
⑷ 表面粗糙度 軸的加工表面都有粗糙度的要求,一般根據加工的可能性和經濟性來確定。支承軸頸常為0.2~1.6μm,傳動件配合軸頸為0.4~3.2μm。
⑸ 其他 熱處理、倒角、倒棱及外觀修飾等要求。
二、軸類零件的材料、毛坯及熱處理
1.軸類零件的材料
⑴ 軸類零件材料 常用45鋼,精度較高的軸可選用40Cr、軸承鋼GCr15、彈簧鋼65Mn,也可選用球墨鑄鐵;對高速、重載的軸,選用20CrMnTi、20Mn2B、20Cr等低碳合金鋼或38CrMoAl氮化鋼。
⑵ 軸類毛坯 常用圓棒料和鍛件;大型軸或結構復雜的軸採用鑄件。毛坯經過加熱鍛造後,可使金屬內部纖維組織沿表面均勻分布,獲得較高的抗拉、抗彎及抗扭強度。
2.軸類零件的熱處理
鍛造毛坯在加工前,均需安排正火或退火處理,使鋼材內部晶粒細化,消除鍛造應力,降低材料硬度,改善切削加工性能。
調質一般安排在粗車之後、半精車之前,以獲得良好的物理力學性能。
表面淬火一般安排在精加工之前,這樣可以糾正因淬火引起的局部變形。
精度要求高的軸,在局部淬火或粗磨之後,還需進行低溫時效處理。
三、軸類零件的安裝方式
軸類零件的安裝方式主要有以下三種。
1.採用兩中心孔定位裝夾
一般以重要的外圓面作為粗基準定位,加工出中心孔,再以軸兩端的中心孔為定位精基準;盡可能做到基準統一、基準重合、互為基準,並實現一次安裝加工多個表面。中心孔是工件加工統一的定位基準和檢驗基準,它自身質量非常重要,其准備工作也相對復雜,常常以支承軸頸定位,車(鑽)中心錐孔;再以中心孔定位,精車外圓;以外圓定位,粗磨錐孔;以中心孔定位,精磨外圓;最後以支承軸頸外圓定位,精磨(刮研或研磨)錐孔,使錐孔的各項精度達到要求。
2.用外圓表面定位裝夾
對於空心軸或短小軸等不可能用中心孔定位的情況,可用軸的外圓面定位、夾緊並傳遞扭矩。一般採用三爪卡盤、四爪卡盤等通用夾具,或各種高精度的自動定心專用夾具,如液性塑料薄壁定心夾具、膜片卡盤等。
3.用各種堵頭或拉桿心軸定位裝夾
加工空心軸的外圓表面時,常用帶中心孔的各種堵頭或拉桿心軸來安裝工件。小錐孔時常用堵頭;大錐孔時常用帶堵頭的拉桿心軸,如圖6-2。
四、軸類零件工藝過程示例
1.CA6140車床主軸技術要求及功用
圖6-3為CA6140車床主軸零件簡圖。由零件簡圖可知,該主軸呈階梯狀,其上有安裝支承軸承、傳動件的圓柱、圓錐面,安裝滑動齒輪的花鍵,安裝卡盤及頂尖的內外圓錐面,聯接緊固螺母的螺旋面,通過棒料的深孔等。下面分別介紹主軸各主要部分的作用及技術要求:
⑴ 支承軸頸 m;支承軸頸尺寸精度為IT5。因為主軸支承軸頸是用來安裝支承軸承,是主軸部件的裝配基準面,所以它的製造精度直接影響到主軸部件的回轉精度。主軸二個支承軸頸A、B圓度公差為0.005mm,徑向跳動公差為0.005mm;而支承軸頸1∶12錐面的接觸率≥70%;表面粗糙度Ra為0.4
⑵ 端部錐孔 主軸端部內錐孔(莫氏6號)對支承軸頸A、B的跳動在軸端面處公差為0.005mm,離軸端面300mm處公差為0.01 m;硬度要求45~50HRC。該錐孔是用來安裝頂尖或工具錐柄的,其軸心線必須與兩個支承軸頸的軸心線嚴格同軸,否則會使工件(或工具)產生同軸度誤差。mm;錐面接觸率≥70%;表面粗糙度Ra為0.4
⑶ 端部短錐和端面 頭部短錐C和端面D對主軸二m。它是安裝卡盤的定位面。為保證卡盤的定心精度,該圓錐面必須與支承軸頸同軸,而端面必須與主軸的回轉中心垂直。 個支承軸頸A、B的徑向圓跳動公差為0.008mm;表面粗糙度Ra為0.8
⑷ 空套齒輪軸頸 空套齒輪軸頸對支承軸頸A、B的徑向圓跳動公差為0.015 mm。由於該軸頸是與齒輪孔相配合的表面,對支承軸頸應有一定的同軸度要求,否則引起主軸傳動嚙合不良,當主軸轉速很高時,還會影響齒輪傳動平穩性並產生雜訊。
⑸ 螺紋 主軸上螺旋面的誤差是造成壓緊螺母端面跳動的原因之一,所以應控制螺紋的加工精度。當主軸上壓緊螺母的端面跳動過大時,會使被壓緊的滾動軸承內環的軸心線產生傾斜,從而引起主軸的徑向圓跳動。
2.主軸加工的要點與措施
主軸加工的主要問題是如何保證主軸支承軸頸的尺寸、形狀、位置精度和表面粗糙度,主軸前端內、外錐面的形狀精度、表面粗糙度以及它們對支承軸頸的位置精度。
主軸支承軸頸的尺寸精度、形狀精度以及表面粗糙度要求,可以採用精密磨削方法保證。磨削前應提高精基準的精度。
保證主軸前端內、外錐面的形狀精度、表面粗糙度同樣應採用精密磨削的方法。為了保證外錐面相對支承軸頸的位置精度,以及支承軸頸之間的位置精度,通常採用組合磨削法,在一次裝夾中加工這些表面,如圖6-4所示。機床上有兩個獨立的砂輪架,精磨在兩個工位上進行,工位Ⅰ精磨前、後軸頸錐面,工位Ⅱ用角度成形砂輪,磨削主軸前端支承面和短錐面。
主軸錐孔相對於支承軸頸的位置精度是靠採用支承軸頸A、B作為定位基準,而讓被加工主軸裝夾在磨床工作台上加工來保證。以支承軸頸作為定位基準加工內錐面,符合基準重合原則。在精磨前端錐孔之前,應使作為定位基準的支承軸頸A、B達到一定的精度。主軸錐孔的磨削一般採用專用夾具,如圖6-5所示。夾具由底座1、支架2及浮動夾頭3三部分組成,兩個支架固定在底座上,作為工件定位基準面的兩段軸頸放在支架的兩個V形塊上,V形塊鑲有硬質合金,以提高耐磨性,並減少對工件軸頸的劃痕,工件的中心高應正好等於磨頭砂輪軸的中心高,否則將會使錐孔母線呈雙曲線,影響內錐孔的接觸精度。後端的浮動卡頭用錐柄裝在磨床主軸的錐孔內,工件尾端插於彈性套內,用彈簧將浮動卡頭外殼連同工件向左拉,通過鋼球壓向鑲有硬質合金的錐柄端面,限制工件的軸向竄動。採用這種聯接方式,可以保證工件支承軸頸的定位精度不受內圓磨床主軸回轉誤差的影響,也可減少機床本身振動對加工質量的影響。
主軸外圓表面的加工,應該以頂尖孔作為統一的定位基準。但在主軸的加工過程中,隨著通孔的加工,作為定位基準面的中心孔消失,工藝上常採用帶有中心孔的錐堵塞到主軸兩端孔中,如圖6-2所示,讓錐堵的頂尖孔起附加定位基準的作用。
3.CA6140車床主軸加工定位基準的選擇
主軸加工中,為了保證各主要表面的相互位置精度,選擇定位基準時,應遵循基準重合、基準統一和互為基準等重要原則,並能在一次裝夾中盡可能加工出較多的表面。
由於主軸外圓表面的設計基準是主軸軸心線,根據基準重合的原則考慮應選擇主軸兩端的頂尖孔作為精基準面。用頂尖孔定位,還能在一次裝夾中將許多外圓表面及其端面加工出來,有利於保證加工面間的位置精度。所以主軸在粗車之前應先加工頂尖孔。
為了保證支承軸頸與主軸內錐面的同軸度要求,宜按互為基準的原則選擇基準面。如車小端1∶20錐孔和大端莫氏6號內錐孔時, 以與前支承軸頸相鄰而它們又是用同一基準加工出來的外圓柱面為定位基準面(因支承軸頸系外錐面不便裝夾);在精車各外圓(包括兩個支承軸頸)時,以前、後錐孔內所配錐堵的頂尖孔為定位基面;在粗磨莫氏6號內錐孔時,又以兩圓柱面為定位基準面;粗、精磨兩個支承軸頸的1∶12錐面時,再次用錐堵頂尖孔定位;最後精磨莫氏6號錐孔時,直接以精磨後的前支承軸頸和另一圓柱面定位。定位基準每轉換一次,都使主軸的加工精度提高一步。
4.CA6140車床主軸主要加工表面加工工序安排
m。105h5軸頸,兩支承軸頸及大頭錐孔。它們加工的尺寸精度在IT5~IT6之間,表面粗糙度Ra為0.4~0.890g5、80h5、75h5、CA6140車床主軸主要加工表面是
主軸加工工藝過程可劃分為三個加工階段,即粗加工階段(包括銑端面、加工頂尖孔、粗車外圓等);半精加工階段(半精車外圓,鑽通孔,車錐面、錐孔,鑽大頭端面各孔,精車外圓等);精加工階段(包括精銑鍵槽,粗、精磨外圓、錐面、錐孔等)。
在機械加工工序中間尚需插入必要的熱處理工序,這就決定了主軸加工各主要表面總是循著以下順序的進行,即粗車→調質(預備熱處理)→半精車→精車→淬火-回火(最終熱處理)→粗磨→精磨。
綜上所述,主軸主要表面的加工順序安排如下:
外圓表面粗加工(以頂尖孔定位)→外圓表面半精加工(以頂尖孔定位)→鑽通孔(以半精加工過的外圓表面定位)→錐孔粗加工(以半精加工過的外圓表面定位,加工後配錐堵)→外圓表面精加工(以錐堵頂尖孔定位)→錐孔精加工(以精加工外圓面定位)。
當主要表面加工順序確定後,就要合理地插入非主要表面加工工序。對主軸來說非主要表面指的是螺孔、鍵槽、螺紋等。這些表面加工一般不易出現廢品,所以盡量安排在後面工序進行,主要表面加工一旦出了廢品,非主要表面就不需加工了,這樣可以避免浪費工時。但這些表面也不能放在主要表面精加工後,以防在加工非主要表面過程中損傷已精加工過的主要表面。
對凡是需要在淬硬表面上加工的螺孔、鍵槽等,都應安排在淬火前加工。非淬硬表面上螺孔、鍵槽等一般在外圓精車之後,精磨之前進行加工。主軸螺紋,因它與主軸支承軸頸之間有一定的同軸度要求,所以螺紋安排在以非淬火-回火為最終熱處理工序之後的精加工階段進行,這樣半精加工後殘余應力所引起的變形和熱處理後的變形,就不會影響螺紋的加工精度。
5.CA6140車床主軸加工工藝過程
表6-1列出了CA6140車床主軸的加工工藝過程。
生產類型:大批生產;材料牌號:45號鋼;毛坯種類:模鍛件
表6-1 大批生產CA6140車床主軸工藝過程
序號 工序名稱 工序內容 定位基準 設備
1 備料
2 鍛造 模鍛 立式精鍛機
3 熱處理 正火
4 鋸頭
5 銑端面鑽中心孔 毛坯外圓 中心孔機床
6 粗車外圓 頂尖孔 多刀半自動車床
7 熱處理 調質
8 車大端各部 車大端外圓、短錐、端面及台階 頂尖孔 卧式車床
9 車小端各部 仿形車小端各部外圓 頂尖孔 仿形車床
48mm通孔 兩端支承軸頸 深孔鑽床10 鑽深孔 鑽
11 車小端錐孔 車小端錐孔(配1∶20錐堵,塗色法檢查接觸率≥50%) 兩端支承軸頸 卧式車床
12 車大端錐孔 車大端錐孔(配莫氏6號錐堵,塗色法檢查接觸率≥30%)、外短錐及端面 兩端支承軸頸 卧式車床
13 鑽孔 鑽大頭端面各孔 大端內錐孔 搖臂鑽床
90g5、短錐及莫氏6號錐孔) 高頻淬火設備14 熱處理 局部高頻淬火(
15 精車外圓 精車各外圓並切槽、倒角 錐堵頂尖孔 數控車床
105h5外圓 90g5、75h5、16 粗磨外圓 粗磨 錐堵頂尖孔 組合外圓磨床
17 粗磨大端錐孔 粗磨大端內錐孔(重配莫氏6號錐堵,塗色法檢查接觸率≥40%) 75h5外圓 內圓磨床前支承軸頸及
89f6花鍵 錐堵頂尖孔 花鍵銑床18 銑花鍵 銑
19 銑鍵槽 80h5及M115mm外圓 立式銑床銑12f9鍵槽
20 車螺紋 車三處螺紋(與螺母配車) 錐堵頂尖孔 卧式車床
21 精磨外圓 精磨各外圓及E、F兩端面 錐堵頂尖孔 外圓磨床
22 粗磨外錐面 粗磨兩處1∶12外錐面 錐堵頂尖孔 專用組合磨床
23 精磨外錐面 精磨兩處兩處1∶12外錐面、D端面及短錐面 錐堵頂尖孔 專用組合磨床
75h5外圓 24 精磨大端錐孔 精磨大端莫氏6號內錐孔(卸堵,塗色法檢查接觸率≥70%) 前支承軸頸及 專用主軸錐孔磨床
25 鉗工 端面孔去銳邊倒角,去毛刺
26 檢驗 按圖樣要求全部檢驗 75h5外圓 前支承軸頸及 專用檢具
五、軸類零件的檢驗
1.加工中的檢驗
自動測量裝置,作為輔助裝置安裝在機床上。這種檢驗方式能在不影響加工的情況下,根據測量結果,主動地控制機床的工作過程,如改變進給量,自動補償刀具磨損,自動退刀、停車等,使之適應加工條件的變化,防止產生廢品,故又稱為主動檢驗。主動檢驗屬在線檢測,即在設備運行,生產不停頓的情況下,根據信號處理的基本原理,掌握設備運行狀況,對生產過程進行預測預報及必要調整。在線檢測在機械製造中的應用越來越廣。
2.加工後的檢驗
單件小批生產中,尺寸精度一般用外徑千分尺檢驗;大批大量生產時,常採用光滑極限量規檢驗,長度大而精度高的工件可用比較儀檢驗。表面粗糙度可用粗糙
Ⅳ 車床主軸的結構特點是什麼
軸類零件是機械加工中的典型零件之一。軸類零件是旋轉體零件,其長度大於直徑,它的主要表面是同軸線的若干個外圓柱面、圓錐面、孔和螺紋等。選擇高品質車床主軸認准鈦浩,專業品質保障,因為專業,所以卓越!
機床主軸是一種典型的軸類零件,它是機床的關鍵零件之一,它把迴旋運動和轉矩通過主軸端部的傢具傳遞給工件或刀具。因此在工作中主軸要承受轉矩和彎矩,而且還要求有很高的回轉精度。因此,主軸的製造質量將直接影響到整台機床的工作精度和使用壽命。 主軸零件圖上規定了一系列技術要求,如尺寸精度、形狀位置公差、表面粗糙、接觸精度和熱處理要求等。這些都是為了保證主軸具有高的回轉精度和剛度、良好的耐磨性和尺寸穩定性。
⑴ 支承軸頸 主軸二個支承軸頸A、B圓度公差為0.005mm,徑向跳動公差為0.005mm;而支承軸頸1∶12錐面的接觸率≥70%;表面粗糙度Ra為0.4mm;支承軸頸尺寸精度為IT5。因為主軸支承軸頸是用來安裝支承軸承,是主軸部件的裝配基準面,所以它的製造精度直接影響到主軸部件的回轉精度。
⑵ 主軸工作表面的精度 主軸的工作表面是指裝夾道具或傢具的定心表面,如莫氏錐孔、軸端外錐或法蘭外圓等。對那他們要求有:內外錐面的尺寸精度、幾何形狀精度和接觸精度,定心表面對支承軸頸的同軸度,定位端面對頸軸線的垂直度等。它們對機床工作精度的影響會造成傢具或工件的裝夾誤差。在主軸技術要求中還虧定了近主軸端部的徑向園跳動和離端面部300mm處的徑向圓跳動。另外為了保證錐孔玉頂尖火道具錐柄接觸配合良好,規定須用標准錐度塞規以塗色法檢驗接觸面積,具體要求如表11-12所示。
(3)主軸次要軸頸和其它表面的精度 主軸次要軸頸是指裝配齒輪、軸套等零件的表面。它們的尺寸公差等級要求一般為IT7級,圓度公差為0.01mm。主軸上的螺紋一般是用來固定
零件或者調整軸承間隙的。當調整螺母有端面跳動時,會導致被壓緊的軸承環傾斜,從而使主軸徑向圓跳動增大。這不但會影響工件的加工精度,而且也會降低軸承壽命。因此主軸螺紋的公差等級一般為6g級,相對主軸頸的同軸度公差不超過0.025~0.05mm,相對的螺母支承端面的跳動在500mm半徑上小於0.025mm。
(4)主軸各表面粗糙度 不同精度機床的主軸各表面的表面粗糙度要求如表11-3所示。
(5)主軸各表面的硬度 主軸的各軸頸表面、工作表面和其它滑動表面都會受到不同程度的摩擦作用。在滑動軸承配合中,軸頸與軸瓦發生摩擦,要求軸頸表面耐磨性要高,其硬度則可視軸瓦材料而異。如巴氏合金軸的錫青銅,則軸頸表面硬度應大於60HRC;採用鋼套軸承時,軸頸表面硬度應更高,如鏜床主軸採用表面滲氮處理後,其硬度大於900HV。在滾動軸承配合中,摩擦是由軸承套圈和滾動體承受的,因此軸頸可以不要求很高的耐磨性,但仍要求適當提高其硬度,以改善它的裝配工藝性和裝配精度。軸頸表面硬度一般為40~50HRC。
對於定心表面,因相配件頂尖和卡盤經常拆卸,易碰傷拉毛而影響接觸精度,故必須有一定的耐磨性。為了改善表面拉毛現象,延長機床精度的保持期限,定心表面的硬度一般要求在45HRC以上。
主軸材料通常選用45他、65Mn、40Cr等牌號的鋼材。其中65Mn、40Cr的淬透性較好,經調質和表面高頻淬火後可獲得較高的綜合力學性能和耐磨性。當要求主軸在高精度、高轉速和重載荷下工作時,可選用18CrMNTi、20Cr、20Mn2B等牌號的低碳合金鋼。這些材料經滲碳淬火後,淬火表面層具有壓應力,可使其抗彎疲勞強度提高,但熱處理工藝性較差,變
形較大。精度主軸可選用38CrMoALA滲氮鋼,它的表面硬度和疲勞強度更高,而且,滲氮層還具有抗腐蝕、熱處理變形小的優點。
主軸的毛胚多採用鍛件。生產批量較小時常採用自由鍛,其所需的設備簡單,但毛坯精度較差,餘量達10mm以上;採用模鍛可以鍛造形狀較復雜的毛坯,加工餘量也較少,有利於減少機械加工勞動量,故在成批生產中廣泛應用。精密模鍛是鍛造生產的一項先進工藝,它能鍛造出形狀復雜、精度較高的毛坯。此外,也有採用由無縫鋼管局部鐓粗的多軸自動車床主軸毛坯。
Ⅳ 數控機床高頻主軸怎麼選擇合適,有什麼要求
電主軸是最近幾年在數控機床領域出現的將機床主軸與主軸電機融為一體的新技術。電主軸是一套組件,它包括電主軸本身及其附件:電主軸、高頻變頻裝置、油霧潤滑器、冷卻裝置、內置編碼器、換刀裝置等。電動機的轉子直接作為機床的主軸,主軸單元的殼體就是電動機機座,並且配合其他零部件,實現電動機與機床主軸的一體化。
隨著電氣傳動技術(變頻調速技術、電動機矢量控制技術等)的迅速發展和日趨完善,高速數控機床主傳動系統的機械結構已得到極大的簡化,基本上取消了帶輪傳動和齒輪傳動。機床主軸由內裝式電動機直接驅動,從而把機床主傳動鏈的長度縮短為零,實現了機床的「零傳動」。這種主軸電動機與機床主軸「合二為一」的傳動結構形式,使主軸部件從機床的傳動系統和整體結構中相對獨立出來,因此可做成「主軸單元」,俗稱「電主軸」。由於當前電主軸主要採用的是交流高頻電動機,故也稱為「高頻主軸」。由於沒有中間傳動環節,有時又稱它為「直接傳動主軸」。特性為高轉速、高精度、低噪音、內圈帶鎖口的結構更適合噴霧潤滑。
高頻主軸的技術結構:
1、高速軸承技術
電主軸通常採用動靜壓軸承、復合陶瓷軸承或電磁懸浮軸承。
動靜壓軸承具有很高的剛度和阻尼,能大幅度提高加工效率、加工質量、延長刀具壽命、降低加工成本,這種軸承壽命多半無限長。
復合陶瓷軸承目前在電主軸單元中應用較多,這種軸承滾動體使用熱壓Si3N4陶瓷球,軸承套圈仍為鋼圈,標准化程度高,對機床結構改動小,易於維護。
電磁懸浮軸承高速性能好,精度高,容易實現診斷和在線監控,但是由於電磁測控系統復雜,這種軸承價格十分昂貴,而且長期居高不下,至今沒有得到廣泛應用。
2、高速電機技術
電主軸是電動機與主軸融合在一起的產物,電動機的轉子即為主軸的旋轉部分,理論上可以把電主軸看作一台高速電動機。關鍵技術是高速度下的動平衡;
3、冷卻裝置
為了盡快給高速運行的電主軸散熱,通常對電主軸的外壁通以循環冷卻劑,冷卻裝置的作用是保持冷卻劑的溫度。
4、內置脈沖編碼器
為了實現自動換刀以及剛性攻螺紋,電主軸內置一脈沖編碼器,以實現准確的相角控制以及與進給的配合。
5、自動換刀裝置
為了應用於加工中心,電主軸配備了自動換刀裝置,包括碟形簧、拉刀油缸等;
6、高速刀具的裝卡方式
廣為熟悉的BT、ISO刀具,已被實踐證明不適合於高速加工。這種情況下出現了HSK、SKI等高速刀具。
7、高頻變頻裝置
要實現電主軸每分鍾幾萬甚至十幾萬轉的轉速,必須用一高頻變頻裝置來驅動電主軸的內置高速電動機,變頻器的輸出頻率必須達到上千或幾千赫茲。
高頻主軸的結構精度說明及油氣潤滑:
電主軸由無外殼電機、主軸、軸承、主軸單元殼體、驅動模塊和冷卻裝置等組成。電機的轉子採用壓配方法與主軸做成一體,主軸則由前後軸承支承。電機的定子通過冷卻套安裝於主軸單元的殼體中。主軸的變速由主軸驅動模塊控制,而主軸單元內的溫升由冷卻裝置限制。在主軸的後端裝有測速、測角位移感測器,前端的內錐孔和端面用於安裝刀具。
電主軸是一個高精度的執行元件,而影響電主軸回轉精度的主要因素有:
①主軸誤差
主要包括主軸支承軸頸的圓度誤差、同軸度誤差(使主軸軸心線發生偏斜)和主軸軸頸軸向承載面與軸線的垂直度誤差(影響主軸軸向竄動量)
②軸承誤差
軸承誤差包括滑動軸承內孔或滾動軸承滾道的圓度誤差,滑動軸承內孔或滾動軸承滾道的波度,滾動軸承滾子的形狀與尺寸誤差,軸承定位端面與軸心線垂直度誤差,軸承端面之間的平行度誤差,軸承間隙以及切削中的受力變形等。
③主軸系統的徑向不等剛度及熱變形
從以上可以看出影響電主軸回轉精度的主要原因就是軸承磨損,軸及接觸面磨損。為了保證我們的電主軸能在保證精度的情況下正常工作,我們就要盡可能的降低軸承相關部位的磨損率,而降低磨損的主要方式就是潤滑,對軸承進行潤滑處理,保證良好的潤滑及冷卻效果。因此選擇合理正確的潤滑方式是保證電主軸正常工作的重要條件。
經過多年研究和一些客戶的反應,油氣潤滑裝置使用在電主軸上面被普遍認可,俗稱「電主軸油氣潤滑裝置」。電主軸油氣潤滑裝置通俗的解釋就是,油跟隨氣體的流動而往前運動。氣體在運動過程中,會帶動附著在管壁上面的少量油滴進入到兩邊的傳動軸承,噴灑到摩擦面上的是帶有油滴的油氣混合體。這種潤滑裝置不僅經濟、環保、快速、高效,更重要的是油滴適中,不會造成因油量過多軸承無法散熱,也不會造成因油量過多,軸承在高速旋轉過程中產生背壓,避免了電主軸負載增加,更不會產生竄動現象。
高頻主軸的保養:
(1)操作員在每天工作完後要使用吸塵器清理電主軸的轉子端和電機接線端子上的廢屑,防止廢屑在轉子端和接線端子上堆積,以此避免廢屑進入軸承,加速高速軸承的磨損;避免廢屑進入接線端子,造成電機短路燒毀。
(2)每次對電主軸更換刀具時,操作員必須要將壓帽卡頭擰下,不能使用直接插拔刀具的方法換刀!操作員要養成一個習慣,在卸刀後要將卡頭和壓帽清理干凈。
(3)每天開機後操作員必須檢查電主軸的冷卻水流地工作狀態,要檢查水泵是否正常工作,要檢查冷卻水是否被水垢、微生物污染,要檢查管路狀態是否正常,必須要保證冷卻水正常循環!嚴禁在電主軸內無冷卻水通過的情況下開啟電主軸!只有在正常冷卻的前提下電主軸才能處於良好的工作狀態。如果水管有死彎造成水流不暢或有污垢堵塞管道,就會造成電主軸無法正常工作,並會影響加工效果。
Ⅵ 為什麼要對主軸支承軸頸精度和主軸工作表面精度提出嚴格要求
主運動為回轉運動的各種機床的主軸,是軸類零件中最有代表性的零件。主軸上通常有內、外圓柱面和圓錐面,以及螺紋、鍵槽、花鍵、橫向孔、溝槽、凸緣等不同形式的幾何表面。主軸的精度要求高,加工難度大,如果對主軸加工中的一些重要問題(如基準的選擇、工藝路線的擬訂等)能作出正確的分析和解決,則其他軸類零件的加工問題就能迎刃而解。
主軸的加工質量對機床的工作精度有很大影響。主軸是車床的關鍵零件之一,其前端直接與夾具(卡盤、頂尖等)相聯接,用以夾持並帶動工件旋轉完成表面成形運動。為保證機床的加工精度,使主軸能承受一定的彎矩和扭矩,要求主軸有很高的回轉精度,有足夠的剛性、耐磨性和抗振性。
1.主軸支承軸頸的技術要求
主軸的兩支承軸頸(A和B處)與相應軸承的內孔配合,是主軸部件的裝配基準,主軸上各重要表面均以支承軸頸為設計基準,因此,它的製造精度將直接影響到主軸的回轉精度,必須有嚴格的位置精度要求。
通常軸頸的尺寸精度按IT5級製造,兩支承軸頸的圓度公差為0.005mm,兩支承軸頸的徑向跳動公差為0. 005mm,表面粗糙度Ra值為0.4μm。另外,為了使軸承內圈能漲大以便調整軸承間隙,支承軸頸採用錐面結構。
2.主軸工作表面的技術要求
主軸前端錐孔是用來安裝頂尖或刀具錐柄的,前端短圓錐面和端面是安裝卡盤或花盤的。這些安裝夾具或刀具的定心表面均是主軸的工作表面。顯然,前端錐孔的中心線必須與支承軸頸中心線嚴格同軸,否則會使工件產生圓度、同軸度誤差;短圓錐面必須與支承軸頸同軸,端面必須與主軸回轉中心垂直,以保證卡盤的定心精度。
通常,錐孔對支承軸頸A-B的徑向圓跳動公差:近軸端為0.005mm,距軸端300mm處為0. 01mm,其表面粗糙度Ra值為0.4μm;短圓錐面對支承軸頸A、B的徑向圓跳動公差為0. 008mm,端面對支承軸頸中心的端面圓跳動公差為0.008mm,表面粗糙度Ra值為0.8μm。
3.空套齒輪軸頸的技術要求
空套齒輪軸頸是主軸與齒輪孔相配合的表面,它對支承軸頸應有一定的同軸度要求,否則會引起主軸傳動齒輪嚙合不良。當主軸轉速很高時,還會產生振動和雜訊,使工件外圓產生振紋,尤其是精車時,這種影響更為明顯。
通常,空套齒輪軸頸對支承軸頸A-B的徑向圓跳動公差為0.015 mm。
4.螺紋的技術要求
主軸上的螺紋表面一般用來固定零件或調整軸承間隙。螺紋的精度要求是限制鎖緊螺母端面跳動量所必需的。當螺紋表面軸線與支承軸頸軸線歪斜時,會引起主軸部件上鎖緊螺母的端面圓跳動。如果鎖緊螺母端面圓跳動量過大,會導致滾動軸承內圈軸線傾斜,引起主軸徑向圓跳動,不但影響加工精度,而且影響軸承的使用壽命。所以加工主軸上的螺紋表面時,必須控制其軸線與支承軸頸軸線的同軸度。
通常,主軸螺紋軸線與支承軸頸A-B的同軸度公差為Φ0. 025mm。
5.其他技術要求
主軸軸向定位面與主軸回轉軸線要保證垂直,否則會使主軸周期性軸向竄動,影響被加工工件的端面平面度,加工螺紋時則會造成螺距誤差;所有機床主軸的支承軸頸表面、工作表面及其他配合表面都受到不同程度的摩擦作用,要求軸頸表面有較高的耐磨性;定心表面(內外錐面、圓柱面、法蘭圓錐等)因相配件(頂尖、卡盤等)需要經常拆卸,表面容易產生碰傷和拉毛,影響接觸精度,所以也必須有一定的耐磨性。當表面硬度為45 HRC以上時,拉毛現象可大大改善。
Ⅶ 軸類鍛件加工工藝
軸類鍛件一般如果較大的軸的話採用自由鍛,自由鍛裡面就有一類是軸類鍛件,如果你有興趣過來看看,浙江一重特鋼有限公司我們主要生產自由鍛鍛件和鍛造圓鋼,其中有一類就是軸類鍛件。 第一節 軸類零件加工
一、 概述
(一)、軸類零件的功用與結構特點
1、功用:為支承傳動零件(齒輪、皮帶輪等)、傳動扭矩、承受載荷,以及保證裝在主軸上的工件或刀具具有一定的回轉精度。
2、 分類:軸類零件按其結構形狀的特點,可分為光軸、階梯軸、空心軸和異形軸(包括曲軸、凸輪軸和偏心軸等)四類。
圖 軸的種類
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
若按軸的長度和直徑的比例來分,又可分為剛性軸(L/d<12=和撓性軸(L/d>12)兩類。
3、表面特點:外圓、內孔、圓錐、螺紋、花鍵、橫向孔
(二)主要技術要求:
1、尺寸精度
軸頸是軸類零件的主要表面,它影響軸的回轉精度及工作狀態。軸頸的直徑精度根據其使用要求通常為IT6~9,精密軸頸可達IT5。
2、幾何形狀精度
軸頸的幾何形狀精度(圓度、圓柱度),一般應限制在直徑公差點范圍內。對幾何形狀精度要求較高時,可在零件圖上另行規定其允許的公差。
3、位置精度
主要是指裝配傳動件的配合軸頸相對於裝配軸承的支承軸頸的同軸度,通常是用配合軸頸對支承軸頸的徑向圓跳動來表示的;根據使用要求,規定高精度軸為0.001~0.005mm,而一般精度軸為0.01~0.03mm。
此外還有內外圓柱面的同軸度和軸向定位端面與軸心線的垂直度要求等。
4.表面粗糙度
根據零件的表面工作部位的不同,可有不同的表面粗糙度值,例如普通機床主軸支承軸頸的表面粗糙度為Ra0.16~0.63um,配合軸頸的表面粗糙度為Ra0.63~2.5um,隨著機器運轉速度的增大和精密程度的提高,軸類零件表面粗糙度值要求也將越來越小。
(三)、軸類零件的材料和毛坯
合理選用材料和規定熱處理的技術要求,對提高軸類零件的強度和使用壽命有重要意義,同時,對軸的加工過程有極大的影響。
1、軸類零件的材料
一般軸類零件常用45鋼,根據不同的工作條件採用不同的熱處理規范(如正火、調質、淬火等),以獲得一定的強度、韌性和耐磨性。
對中等精度而轉速較高的軸類零件,可選用40Cr等合金鋼。這類鋼經調質和表面淬火處理後,具有較高的綜合力學件能。精度較高的軸,有時還用軸承鋼GCrls和彈簧鋼65Mn等材料,它們通過調質和表面淬火處理後,具有更高耐磨性和耐疲勞性能。
對於高轉速、重載荷等條件下工作的軸,可選用20CrMnTi、20MnZB、20Cr等低碳含金鋼或38CrMoAIA氮化鋼。低碳合金鋼經滲碳淬火處理後,具有很高的表面硬度、抗沖擊韌性和心部強度,熱處理變形卻很小。
2、軸類零件的毛坯
軸類零件的毛坯最常用的是圓棒料和鍛件,只有某些大型的、結構復雜的軸才採用鑄件。
(四)、軸類零件的預加工
輪類零件在切削加工之前,應對其毛坯進行預加工。預加工包括校正、切斷和切端面和鑽中心孔。
1、校正:校正棒料毛坯在製造、運輸和保管過程中產生的彎曲變形,以保證加工餘量均勻及送料裝夾的可靠。校正可在各種壓力機上進行。
2、切斷:當採用棒料毛坯時,應在車削外圓前按所需長度切斷。切斷叮在弓鋸床上進行,高硬度棒料的切斷可在帶有薄片砂輪的切割機上進行。
3、切端面鑽中心孔:中心孔是軸類零件加工最常用的定位基準面,為保證鑽出的中心孔不偏斜,應先切端面後再鑽中心孔。
4、荒車:如果軸的毛坯是向由鍛件或大型鑄件,則需要進行荒車加工,以減少毛坯外國表面的形狀誤差,使後續工序的加工余景均勻。
二、 典型主軸類零件加工工藝分析
軸類零件的加工工藝因其用途、結構形狀、技術要求、產量大小的不同而有差異。而軸的工藝規程編制是生產中最常遇到的工藝工作。
(一)軸類零件加工的主要問題
軸類零件加工的主要問題是如何保證各加工表面的尺寸精度、表面粗糙度和主要表面之間的相互位置精度。
軸類零件加工的典型工藝路線如下:
毛坯及其熱處理→預加工→車削外圓→銑鍵槽等→熱處理→磨削
(二)CA6140主軸加工工藝分析
1、CA6140主軸技術條件的分析
(1)、支承軸頸的技術要求
主軸兩支承軸頸A、B的圓度允差 0.005毫米,徑向跳動允差 0.005毫米,兩支承軸頸的1:12錐面接觸率>70%,表面粗糙度Ra0.4um。支承軸頸直徑按IT5-7級精度製造。
主軸外圓的圓度要求,對於一般精度的機床,其允差通常不超過尺寸公差的50%,對於提高精度的機床,則不超過25%,對於高精度的機床,則應在 5~10%之間。
(2)、錐孔的技術要求
主軸錐孔(莫氏 6號)對支承軸頸 A、B的跳動,近軸端允差 0.005mm,離軸端300mm處允差 0.01毫米,錐面的接觸率 >70%,表面粗糙度Ra0.4um,硬度要求 HRC48。
(3)、短錐的技術要求
短錐對主軸支承軸頸A、B的徑向跳動允差0.008mm,端面D對軸頸A、B的端面跳動允差0.008mm,錐面及端面的粗糙度均為Ra0.8um。
(4)、空套齒輪軸頸的技術要求
空套齒輪的軸頸對支承軸頸A、B的徑向跳動允差為 0.015毫米。
(5)、螺紋的技術要求
這是用於限制與之配合的壓緊螺母的端面跳動量所必須的要求。因此在加工主軸螺紋時,必須控制螺紋表面軸心線與支承軸頸軸心線的同軸度,一般規定不超過0.025mm。
從上述分析可以看出,主軸的主要加工表面是兩個支承軸頸、錐孔、前端短錐面及其端面、以及裝齒輪的各個軸頸等。而保證支承軸頸本身的尺寸精度、幾何形狀精度、兩個支承軸頸之間的同軸度、支承軸頸與其它表面的相互位置精度和表面粗糙度,則是主軸加工的關鍵。
(三)、CA6140主軸加工工藝過程四)、主軸加工工藝過程分析
1、 主軸毛坯的製造方法及熱處理
批量:大批;材料:45鋼;毛坯:模鍛件
(1)材料
在單件小批生產中,軸類零件的毛坯往往使用熱軋棒料。
對於直徑差較大的階梯軸,為了節約材料和減少機械加工的勞動量,則往往採用鍛件。單件小批生產的階梯軸一般採用自由鍛,在大批大量生產時則採用模鍛。
(2)熱處理
45鋼,在調質處理(235HBS)之後,再經局部高頻淬火,可以使局部硬度達到HRC62~65,再經過適當的回火處理,可以降到需要的硬度(例如 CA6140主軸規定為 HRC52)。
9Mn2V,這是一種含碳0.9%左右的錳釩合金工具鋼,淬透性、機械強度和硬度均比45鋼為優。經過適當的熱處理之後,適用於高精度機床主軸的尺寸精度穩定性的要求。例如,萬能外圓磨床 M1432A頭架和砂輪主軸就採用這種材料。
38CrMoAl,這是一種中碳合金氮化鋼,由於氮化溫度比一般淬火溫度為低540—550℃,變形更小,硬度也很高(HRC>65,中心硬度HRC>28)並有優良的耐疲勞性能,故高精度半自動外圓磨床MBG1432的頭架軸和砂輪軸均採用這種鋼材。
此外,對於中等精度而轉速較高的軸類零件,多選用40Cr等合金結構鋼,這類鋼經調質和高頻淬火後,具有較高的綜合機械性能,能滿足使用要求。有的軸件也選用滾珠軸承鋼如 GCr15和彈簧鋼如 66Mn等材料.這些鋼材經調質和表面淬火後,具有極高的耐磨性和耐疲勞性能。當要求在高速和重載條件下工作的軸類零件,可選用18CrMnTi、20Mn2B等低碳含金鋼,這些鋼料經滲碳淬火後具有較高的表面硬度、沖擊韌性和心部強度,但熱處理所引起的變形比38CrMoAl為大。
凡要求局部高頻淬火的主軸,要在前道工序中安排調質處理(有的鋼材則用正火), 當毛坯餘量較大時(如鍛件),調質放在粗車之後、半精車之前,以便因粗車產生的內應力得以在調質時消除;當毛坯餘量較小時(如棒料),調質可放在粗車(相當於鍛件的半精車)之前進行。高頻淬火處理一般放在半精車之後,由於主軸只需要局部淬硬,故精度有一定要求而不需淬硬部分的加工,如車螺紋、銑鍵槽等工序,均安排在局部淬火和粗磨之後。對於精度較高的主軸在局部淬火及粗磨之後還需低溫時效處理,從而使主軸的金相組織和應力狀態保持穩定。
2、定位基準的選擇
對實心的軸類零件,精基準面就是頂尖孔,滿足基準重合和基準統一,而對於象CA6140A的空心主軸,除頂尖孔外還有軸頸外圓表面並且兩者交替使用,互為基準。
3、加工階段的劃分
主軸加工過程中的各加工工序和熱處理工序均會不同程度地產生加工誤差和應力,因此要劃分加工階段。主軸加工基本上劃分為下列三個階段。
(1)、粗加工階段
1)毛坯處理 毛坯備料、鍛造和正火
2)粗加工 鋸去多餘部分,銑端面、鑽中心孔和荒車外圓等
(2)、半精加工階段
1)半精加工前熱處理 對於45鋼一般採用調質處理以達到220~240HBS。
2)半精加工 車工藝錐面(定位錐孔) 半精車外圓端面和鑽深孔等。
(3)、精加工階段
1)精加工前熱處理 局部高頻淬火
2)精加工前各種加工 粗磨定位錐面、粗磨外圓、銑鍵槽和花鍵槽,以及車螺紋等。
3)精加工 精磨外圓和內外錐面以保證主軸最重要表面的精度。
4、加工順序的安排和工序的確定
具有空心和內錐特點的軸類零件,在考慮支承軸頸、一般軸頸和內錐等主要表面的加工順序時,可有以下幾種方案。
①外表面粗加工→鑽深孔→外表面精加工→錐孔粗加工→錐孔精加工;
② 外表面粗加工→鑽深孔→錐孔粗加工→錐孔精加工→外表面精加工;
③ 外表面粗加工→鑽深孔→錐孔粗加工→外表面精加工→錐孔精加工。
針對CA6140車床主軸的加工順序來說,可作這樣的分析比較:
第一方案:在錐孔粗加工時,由於要用已精加工過的外圓表面作精基準面,會破壞外圓表面的精度和粗糙度,所以此方案不宜採用。
第二方案:在精加工外圓表面時,還要再插上錐堵,這樣會破壞錐孔精度。另外,在加工錐孔時不可避免地會有加工誤差(錐孔的磨削條件比外圓磨削條件差人 加上錐堵本身的誤差等就會造成外圓表面和內錐面的不同軸,故此方案也不宜採用。
第三方案:在錐孔精加工時,雖然也要用已精加工過的外圓表面作為精基準面;但由於錐面精加工的加工餘量已很小,磨削力不大;同時錐孔的精加工已處於軸加工的最終階段,對外圓表面的精度影響不大;加上這一方案的加工順序,可以採用外圓表面和錐孔互為基準,交替使用,能逐步提高同軸度。
經過這一比較可知,象CA6140主軸這類的軸件加工順序,以第三方案為佳。
通過方案的分析比較也可看出,軸類零件各表面先後加工順序,在很大程度上與定位基準的轉換有關。當零件加工用的粗、精基準選定後,加工順序就大致可以確定了。因為各階段開始總是先加工定位基準面,即先行工序必須為後面的工序准備好所用的定位基準。例如CA6140主軸工藝過程,一開始就銑端面打中心孔。這是為粗車和半精車外圓准備定位基準;半精車外圓又為深孔加工准備了定位基準;半精車外圓也為前後的錐孔加工准備了定位基準。反過來,前後錐孔裝上錐堵後的頂尖孔,又為此後的半精加工和精加工外圓准備了定位基準;而最後磨錐孔的定位基準則又是上工序磨好的軸頸表面。
工序的確定要按加工順序進行,應當掌握兩個原則:
1) 工序中的定位基準面要安排在該工序之前加工。例如,深孔加工所以安排在外圓表面粗車之後,是為了要有較精確的軸頸作為定位基準面,以保證深孔加工時壁厚均勻。
2)對各表面的加工要粗、精分開,先粗後精,多次加工,以逐步提高其精度和粗糙度。主要表面的精加工應安排在最後。
為了改善金屬組織和加工性能而安排的熱處理工序,如退火、正火等,一般應安排在機械加工之前。
為了提高零件的機械性能和消除內應力而安排的熱處理工序,如調質、時效處理等,一般應安排在粗加工之後,精加工之前。
5、大批生產和小批生產工藝過程的比較
Ⅷ 主軸各個部分加工中所要達到的技術標準是什麼
在各種軸類零件中,比較具有代表性的就是主運動為回轉運動的主軸,主軸上通常有內、外圓柱面和圓錐面,以及螺紋、鍵槽、花鍵、橫向孔、溝槽、凸緣等不同形式的幾何表面,這就無形中增加了主軸的加工難度。
而且對於主軸的精度要求越高,它的加工難度也會越大,由於主軸的加工質量對機床的工作精度有很大影響,因此必須使其各方面的加工都達到相應的而技術要求。
首先是主軸支承軸頸的加工,軸頸是主軸部件的裝配基準,主軸上各重要表面均以支承軸頸為設計基準,因此,它的製造精度將直接影響到主軸的回轉精度,必須有嚴格的位置精度要求。為了使軸承內圈能漲大以便調整軸承間隙,支承軸頸建議採用錐面結構。
在主軸中,用於安裝夾具或刀具的定心表面都屬於主軸的工作表面,這方面的技術要求也是相當嚴格的。比如說主軸前端錐孔的中心線必須與支承軸頸中心線嚴格同軸,否則會使工件產生圓度、同軸度誤差;短圓錐面必須與支承軸頸同軸,端面必須與主軸回轉中心垂直,以保證卡盤的定心精度。
主軸上還會有一些螺紋,它的表面應該達到怎樣的狀態呢?由於螺紋表面一般用來固定零件或調整軸承間隙,它的精度要求是限制鎖緊螺母端面跳動量所必需的。所以加工主軸上的螺紋表面時,必須控制其軸線與支承軸頸軸線的同軸度。
除此之外,主軸其他方面的技術要求同樣也不能忽視,比如主軸軸向定位面與主軸回轉軸線要保證垂直,否則會使主軸周期性軸向竄動,影響被加工工件的端面平面度;所有主軸的支承軸頸表面、工作表面及其他配合表面都受到不同程度的摩擦作用,要求軸頸表面有較高的耐磨性等等。