Ⅰ 磨主轴锥孔选择标准怎么判断
锥孔磨削是主轴加工的最后一道关键工序,现已普遍采用专用锥孔磨床和专用磨夹具,故能稳定地达到精度主轴的质量要求。如前所述,锥孔磨削的定位基准应选择两个主轴颈。锥孔加工的主要技术问题是:
(1)工件支承装夹方式
采用磨床的通用夹具——中心架,工件轴颈支承在两个中心架上或支承子在一个中心架和头架卡盘上。中心架的通用性好,但支承销的接触面较小,容易磨损,需经常调整工件与砂轮的中心等高,而且整个夹具的刚性和支承方式刚性都较差,故只适于单间小批生产和加工一般精度的主轴。
(2)工作传动方式
为了尽量减少磨床头架主轴轴向窜动和径向圆跳动对工件的影响,头架主轴必须通过饶性联接来传动工件。在精密主轴锥孔磨削中,还可采用线绳、尼龙绳或橡皮筋以一定方式缠绕在主轴拨销与工件卡箍智者见,实现饶性传动,使工件平稳。
(3)磨削操作调整方式
精磨主轴锥孔时容易出现“喇叭口”、锥孔素线不直等形状误差,从而影响锥孔的接触精度。“喇叭口”的出现是由于砂轮轴的刚性差或者砂轮相对锥孔两端的伸出量调整不当造成的。这样,当砂轮磨削锥孔两端孔口时,由于径向减小,砂轮轴的弹性变形也随之减小,使两端孔口多磨去一些,从而造成“喇叭口”。
根据上述分析,对于操作调整来说,主要应考虑调整好砂轮相对锥孔两端的伸出量,以改善“喇叭口”现象。锥孔素线不直的出现是由于工件和砂轮旋转轴线不等高所致。在磨削锥孔时,砂轮轴线应保持与工件轴线等高,使砂轮运动轨迹与锥孔素线重合,这样加工出来的锥孔素线为直线;当砂轮轴线与工件轴线不等高,砂轮玉锥面接触处位置会发生变化,这样加工出来的锥孔将成为旋转双曲线。所以操作时应调整夹具,使工件与砂轮轴等高,其偏差控制在0.005~0.001mm。
轴类零件一般能以本身中心孔作为统一基准,但带中心通孔的主轴则不能做到这一点,因而必须交替使用中心孔和外圆表面作为定位基准。例如外圆粗加工时可以中心孔为定位基准,但中心孔随着深孔加工而消失,因此必须重新建立外圆加工的基面。一般有以下三种方法:
(1)当中心通孔直径较小时,可直接在孔口倒出宽度不大于2mm的60度锥面来代替中心孔。若中心通孔直径较大,则可视具体情况采用其他方法。C6140型机床主轴属于一般要求的主轴,为了简化工艺装备,半精加工外圆和车螺纹工序就可采用小端孔口锥面和大端外圆作为定位基准,同事采取一定的工序措施来保证定位精度。例如热处理后的工序半精车小端面、内孔及倒角,就是为了纠正主轴调质后发生的变形,使工序的小端孔口锥面与尾座顶尖接触良好。又如热处理后的工序精车小端莫氏锥孔、端面及倒角,是为了保证工序车螺纹时的定位精度。同时,工艺上还规定工件装夹后应找正100mm、80mm外圆的径向圆跳动小于0.03mm,如果超差,则需重新修整小端孔口锥面。
(2)采用锥形堵塞或锥套心轴。是一种锥堵的形式,其锥度与工件端部定位孔的锥度相同。当工件孔为圆柱通孔时,锥堵锥度为1:500。当工件孔的锥度较大时,可采用锥套心轴。
使用锥堵火锥套心轴时,在加工中途一般不能更换或拆卸,要到精磨完各档外圆,不需使用中心孔时才能拆卸,否则,会造成工件各加工表面对锥堵中心孔的同轴度误差而影响各工序已加工表面的相互位置精度。采用锥堵或锥套心轴可使主轴各外圆和轴肩的加工具有统一基准,减少了定位误差。但它的缺点是要配备许多锥堵或锥套心轴,而且会引起主轴变形。
(3)精加工主轴外圆时也可用外圆本身来定位,即装夹工件时以支承轴颈表面本身找正。
此时可采用可拆卸式锥套心轴,心轴与工件锥孔间有很小的间隙,用螺母和垫圈将心轴压紧在主轴两端面上以后,将心轴连同主轴一起装夹到机床前后顶尖上,然后找正工件支承轴颈以实现外圆本身定位。此时只需备几套心轴,从而简化了工艺装备及其管理工作。
主轴大端锥孔精磨时也可以主轴颈外圆为定位基准。主轴颈是主轴的装配基准,也是测量基准,这样,三种基准重和,就不会产生基准不符误差,从而可靠地保证了大端锥孔相对主轴颈的同轴度要求。
Ⅱ 液压车床主轴加工尺寸如何保证
液压车床主轴加工的主要目的是如何保证主轴支承轴颈的尺寸、外形、位置精度和表面粗糙度,主轴前端内、外锥面的外形精度、表面粗糙度以及它们对支承轴颈的位置精度。机床主轴支承轴颈的尺寸精度、外形精度及表面粗糙度的要求,可以采用精密磨削方法保证要求的达到,磨削前应进一步精基准的精度。
为了保证外锥面相对支承轴颈的位置精度,以及支承轴颈之间的位置精度,通常采用组合磨削法,在一次装夹中加工这些表面,机床上有两个独立的砂轮架,精磨在两个工位上进行,工位Ⅰ精磨前、后轴颈锥面,工位Ⅱ用角度成形砂轮,磨削主轴前端支承面和短锥面。
主轴锥孔相对于支承轴颈的位置精度是靠采用支承轴颈A、B作为定位基准,而让被加工主轴装夹在磨床工作台上加工来保证.以支承轴颈作为定位基准加工内锥面,符合基准重合原则.在精磨前端锥孔之前,应使作为定位基准的支承轴颈A、B达到一定的精度.主轴锥孔的磨削一般采用专用夹具。
专用夹具由底座1、支架2及浮动夹头3三部分组成,两个支架固定在底座上,作为工件定位基准面的两段轴颈放在支架的两个V形块上,V形块镶有硬质合金,以进步耐磨性,并减少对工件轴颈的划痕,工件的中心高应正好即是磨头砂轮轴的中心高,否则将会使锥孔母线呈双曲线,影响内锥孔的接触精度。后真个浮动卡头用锥柄装在磨床主轴的锥孔内,工件尾端插于弹性套内,用弹簧将浮动卡头外壳连同工件向左拉,通过钢球压向镶有硬质合金的锥柄端面,限制工件的轴向窜动。采用这种联接方式,可以保证工件支承轴颈的定位精度不受内圆磨床主轴回转误差的影响,也可减少机床本身的振动对加工质量产生的影响,确保加工的精度质量。
液压车床的主轴加工保证精度的方法很多,选择合适的几种相结合,做到各方面都比较的好就可以了。
Ⅲ 转速器盘零件的机械加工工艺以及2 Φ9 工序工装钻床夹具设计
典型零件加工工艺
生产实际中,零件的结构千差万别,但其基本几何构成不外是外圆、内孔、平面、螺纹、齿面、曲面等。很少有零件是由单一典型表面所构成,往往是由一些典型表面复合而成,其加工方法较单一典型表面加工复杂,是典型表面加工方法的综合应用。下面介绍轴类零件、箱体类和齿轮零件的典型加工工艺。
第一节 轴类零件的加工
一 轴类零件的分类、技术要求
轴是机械加工中常见的典型零件之一。它在机械中主要用于支承齿轮、带轮、凸轮以及连杆等传动件,以传递扭矩。按结构形式不同,轴可以分为阶梯轴、锥度心轴、光轴、空心轴、曲轴、凸轮轴、偏心轴、各种丝杠等如图6-1,其中阶梯传动轴应用较广,其加工工艺能较全面地反映轴类零件的加工规律和共性。
根据轴类零件的功用和工作条件,其技术要求主要在以下方面:
⑴ 尺寸精度 轴类零件的主要表面常为两类:一类是与轴承的内圈配合的外圆轴颈,即支承轴颈,用于确定轴的位置并支承轴,尺寸精度要求较高,通常为IT 5~IT7;另一类为与各类传动件配合的轴颈,即配合轴颈,其精度稍低,常为IT6~IT9。
⑵ 几何形状精度 主要指轴颈表面、外圆锥面、锥孔等重要表面的圆度、圆柱度。其误差一般应限制在尺寸公差范围内,对于精密轴,需在零件图上另行规定其几何形状精度。
⑶ 相互位置精度 包括内、外表面、重要轴面的同轴度、圆的径向跳动、重要端面对轴心线的垂直度、端面间的平行度等。
⑷ 表面粗糙度 轴的加工表面都有粗糙度的要求,一般根据加工的可能性和经济性来确定。支承轴颈常为0.2~1.6μm,传动件配合轴颈为0.4~3.2μm。
⑸ 其他 热处理、倒角、倒棱及外观修饰等要求。
二、轴类零件的材料、毛坯及热处理
1.轴类零件的材料
⑴ 轴类零件材料 常用45钢,精度较高的轴可选用40Cr、轴承钢GCr15、弹簧钢65Mn,也可选用球墨铸铁;对高速、重载的轴,选用20CrMnTi、20Mn2B、20Cr等低碳合金钢或38CrMoAl氮化钢。
⑵ 轴类毛坯 常用圆棒料和锻件;大型轴或结构复杂的轴采用铸件。毛坯经过加热锻造后,可使金属内部纤维组织沿表面均匀分布,获得较高的抗拉、抗弯及抗扭强度。
2.轴类零件的热处理
锻造毛坯在加工前,均需安排正火或退火处理,使钢材内部晶粒细化,消除锻造应力,降低材料硬度,改善切削加工性能。
调质一般安排在粗车之后、半精车之前,以获得良好的物理力学性能。
表面淬火一般安排在精加工之前,这样可以纠正因淬火引起的局部变形。
精度要求高的轴,在局部淬火或粗磨之后,还需进行低温时效处理。
三、轴类零件的安装方式
轴类零件的安装方式主要有以下三种。
1.采用两中心孔定位装夹
一般以重要的外圆面作为粗基准定位,加工出中心孔,再以轴两端的中心孔为定位精基准;尽可能做到基准统一、基准重合、互为基准,并实现一次安装加工多个表面。中心孔是工件加工统一的定位基准和检验基准,它自身质量非常重要,其准备工作也相对复杂,常常以支承轴颈定位,车(钻)中心锥孔;再以中心孔定位,精车外圆;以外圆定位,粗磨锥孔;以中心孔定位,精磨外圆;最后以支承轴颈外圆定位,精磨(刮研或研磨)锥孔,使锥孔的各项精度达到要求。
2.用外圆表面定位装夹
对于空心轴或短小轴等不可能用中心孔定位的情况,可用轴的外圆面定位、夹紧并传递扭矩。一般采用三爪卡盘、四爪卡盘等通用夹具,或各种高精度的自动定心专用夹具,如液性塑料薄壁定心夹具、膜片卡盘等。
3.用各种堵头或拉杆心轴定位装夹
加工空心轴的外圆表面时,常用带中心孔的各种堵头或拉杆心轴来安装工件。小锥孔时常用堵头;大锥孔时常用带堵头的拉杆心轴,如图6-2。
四、轴类零件工艺过程示例
1.CA6140车床主轴技术要求及功用
图6-3为CA6140车床主轴零件简图。由零件简图可知,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:
⑴ 支承轴颈 m;支承轴颈尺寸精度为IT5。因为主轴支承轴颈是用来安装支承轴承,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。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0.4
⑵ 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0.01 m;硬度要求45~50HRC。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。mm;锥面接触率≥70%;表面粗糙度Ra为0.4
⑶ 端部短锥和端面 头部短锥C和端面D对主轴二m。它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。 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0.8
⑷ 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0.015 mm。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。
⑸ 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。
2.主轴加工的要点与措施
主轴加工的主要问题是如何保证主轴支承轴颈的尺寸、形状、位置精度和表面粗糙度,主轴前端内、外锥面的形状精度、表面粗糙度以及它们对支承轴颈的位置精度。
主轴支承轴颈的尺寸精度、形状精度以及表面粗糙度要求,可以采用精密磨削方法保证。磨削前应提高精基准的精度。
保证主轴前端内、外锥面的形状精度、表面粗糙度同样应采用精密磨削的方法。为了保证外锥面相对支承轴颈的位置精度,以及支承轴颈之间的位置精度,通常采用组合磨削法,在一次装夹中加工这些表面,如图6-4所示。机床上有两个独立的砂轮架,精磨在两个工位上进行,工位Ⅰ精磨前、后轴颈锥面,工位Ⅱ用角度成形砂轮,磨削主轴前端支承面和短锥面。
主轴锥孔相对于支承轴颈的位置精度是靠采用支承轴颈A、B作为定位基准,而让被加工主轴装夹在磨床工作台上加工来保证。以支承轴颈作为定位基准加工内锥面,符合基准重合原则。在精磨前端锥孔之前,应使作为定位基准的支承轴颈A、B达到一定的精度。主轴锥孔的磨削一般采用专用夹具,如图6-5所示。夹具由底座1、支架2及浮动夹头3三部分组成,两个支架固定在底座上,作为工件定位基准面的两段轴颈放在支架的两个V形块上,V形块镶有硬质合金,以提高耐磨性,并减少对工件轴颈的划痕,工件的中心高应正好等于磨头砂轮轴的中心高,否则将会使锥孔母线呈双曲线,影响内锥孔的接触精度。后端的浮动卡头用锥柄装在磨床主轴的锥孔内,工件尾端插于弹性套内,用弹簧将浮动卡头外壳连同工件向左拉,通过钢球压向镶有硬质合金的锥柄端面,限制工件的轴向窜动。采用这种联接方式,可以保证工件支承轴颈的定位精度不受内圆磨床主轴回转误差的影响,也可减少机床本身振动对加工质量的影响。
主轴外圆表面的加工,应该以顶尖孔作为统一的定位基准。但在主轴的加工过程中,随着通孔的加工,作为定位基准面的中心孔消失,工艺上常采用带有中心孔的锥堵塞到主轴两端孔中,如图6-2所示,让锥堵的顶尖孔起附加定位基准的作用。
3.CA6140车床主轴加工定位基准的选择
主轴加工中,为了保证各主要表面的相互位置精度,选择定位基准时,应遵循基准重合、基准统一和互为基准等重要原则,并能在一次装夹中尽可能加工出较多的表面。
由于主轴外圆表面的设计基准是主轴轴心线,根据基准重合的原则考虑应选择主轴两端的顶尖孔作为精基准面。用顶尖孔定位,还能在一次装夹中将许多外圆表面及其端面加工出来,有利于保证加工面间的位置精度。所以主轴在粗车之前应先加工顶尖孔。
为了保证支承轴颈与主轴内锥面的同轴度要求,宜按互为基准的原则选择基准面。如车小端1∶20锥孔和大端莫氏6号内锥孔时, 以与前支承轴颈相邻而它们又是用同一基准加工出来的外圆柱面为定位基准面(因支承轴颈系外锥面不便装夹);在精车各外圆(包括两个支承轴颈)时,以前、后锥孔内所配锥堵的顶尖孔为定位基面;在粗磨莫氏6号内锥孔时,又以两圆柱面为定位基准面;粗、精磨两个支承轴颈的1∶12锥面时,再次用锥堵顶尖孔定位;最后精磨莫氏6号锥孔时,直接以精磨后的前支承轴颈和另一圆柱面定位。定位基准每转换一次,都使主轴的加工精度提高一步。
4.CA6140车床主轴主要加工表面加工工序安排
m。105h5轴颈,两支承轴颈及大头锥孔。它们加工的尺寸精度在IT5~IT6之间,表面粗糙度Ra为0.4~0.890g5、80h5、75h5、CA6140车床主轴主要加工表面是
主轴加工工艺过程可划分为三个加工阶段,即粗加工阶段(包括铣端面、加工顶尖孔、粗车外圆等);半精加工阶段(半精车外圆,钻通孔,车锥面、锥孔,钻大头端面各孔,精车外圆等);精加工阶段(包括精铣键槽,粗、精磨外圆、锥面、锥孔等)。
在机械加工工序中间尚需插入必要的热处理工序,这就决定了主轴加工各主要表面总是循着以下顺序的进行,即粗车→调质(预备热处理)→半精车→精车→淬火-回火(最终热处理)→粗磨→精磨。
综上所述,主轴主要表面的加工顺序安排如下:
外圆表面粗加工(以顶尖孔定位)→外圆表面半精加工(以顶尖孔定位)→钻通孔(以半精加工过的外圆表面定位)→锥孔粗加工(以半精加工过的外圆表面定位,加工后配锥堵)→外圆表面精加工(以锥堵顶尖孔定位)→锥孔精加工(以精加工外圆面定位)。
当主要表面加工顺序确定后,就要合理地插入非主要表面加工工序。对主轴来说非主要表面指的是螺孔、键槽、螺纹等。这些表面加工一般不易出现废品,所以尽量安排在后面工序进行,主要表面加工一旦出了废品,非主要表面就不需加工了,这样可以避免浪费工时。但这些表面也不能放在主要表面精加工后,以防在加工非主要表面过程中损伤已精加工过的主要表面。
对凡是需要在淬硬表面上加工的螺孔、键槽等,都应安排在淬火前加工。非淬硬表面上螺孔、键槽等一般在外圆精车之后,精磨之前进行加工。主轴螺纹,因它与主轴支承轴颈之间有一定的同轴度要求,所以螺纹安排在以非淬火-回火为最终热处理工序之后的精加工阶段进行,这样半精加工后残余应力所引起的变形和热处理后的变形,就不会影响螺纹的加工精度。
5.CA6140车床主轴加工工艺过程
表6-1列出了CA6140车床主轴的加工工艺过程。
生产类型:大批生产;材料牌号:45号钢;毛坯种类:模锻件
表6-1 大批生产CA6140车床主轴工艺过程
序号 工序名称 工序内容 定位基准 设备
1 备料
2 锻造 模锻 立式精锻机
3 热处理 正火
4 锯头
5 铣端面钻中心孔 毛坯外圆 中心孔机床
6 粗车外圆 顶尖孔 多刀半自动车床
7 热处理 调质
8 车大端各部 车大端外圆、短锥、端面及台阶 顶尖孔 卧式车床
9 车小端各部 仿形车小端各部外圆 顶尖孔 仿形车床
48mm通孔 两端支承轴颈 深孔钻床10 钻深孔 钻
11 车小端锥孔 车小端锥孔(配1∶20锥堵,涂色法检查接触率≥50%) 两端支承轴颈 卧式车床
12 车大端锥孔 车大端锥孔(配莫氏6号锥堵,涂色法检查接触率≥30%)、外短锥及端面 两端支承轴颈 卧式车床
13 钻孔 钻大头端面各孔 大端内锥孔 摇臂钻床
90g5、短锥及莫氏6号锥孔) 高频淬火设备14 热处理 局部高频淬火(
15 精车外圆 精车各外圆并切槽、倒角 锥堵顶尖孔 数控车床
105h5外圆 90g5、75h5、16 粗磨外圆 粗磨 锥堵顶尖孔 组合外圆磨床
17 粗磨大端锥孔 粗磨大端内锥孔(重配莫氏6号锥堵,涂色法检查接触率≥40%) 75h5外圆 内圆磨床前支承轴颈及
89f6花键 锥堵顶尖孔 花键铣床18 铣花键 铣
19 铣键槽 80h5及M115mm外圆 立式铣床铣12f9键槽
20 车螺纹 车三处螺纹(与螺母配车) 锥堵顶尖孔 卧式车床
21 精磨外圆 精磨各外圆及E、F两端面 锥堵顶尖孔 外圆磨床
22 粗磨外锥面 粗磨两处1∶12外锥面 锥堵顶尖孔 专用组合磨床
23 精磨外锥面 精磨两处两处1∶12外锥面、D端面及短锥面 锥堵顶尖孔 专用组合磨床
75h5外圆 24 精磨大端锥孔 精磨大端莫氏6号内锥孔(卸堵,涂色法检查接触率≥70%) 前支承轴颈及 专用主轴锥孔磨床
25 钳工 端面孔去锐边倒角,去毛刺
26 检验 按图样要求全部检验 75h5外圆 前支承轴颈及 专用检具
五、轴类零件的检验
1.加工中的检验
自动测量装置,作为辅助装置安装在机床上。这种检验方式能在不影响加工的情况下,根据测量结果,主动地控制机床的工作过程,如改变进给量,自动补偿刀具磨损,自动退刀、停车等,使之适应加工条件的变化,防止产生废品,故又称为主动检验。主动检验属在线检测,即在设备运行,生产不停顿的情况下,根据信号处理的基本原理,掌握设备运行状况,对生产过程进行预测预报及必要调整。在线检测在机械制造中的应用越来越广。
2.加工后的检验
单件小批生产中,尺寸精度一般用外径千分尺检验;大批大量生产时,常采用光滑极限量规检验,长度大而精度高的工件可用比较仪检验。表面粗糙度可用粗糙
Ⅳ 车床主轴的结构特点是什么
轴类零件是机械加工中的典型零件之一。轴类零件是旋转体零件,其长度大于直径,它的主要表面是同轴线的若干个外圆柱面、圆锥面、孔和螺纹等。选择高品质车床主轴认准钛浩,专业品质保障,因为专业,所以卓越!
机床主轴是一种典型的轴类零件,它是机床的关键零件之一,它把回旋运动和转矩通过主轴端部的家具传递给工件或刀具。因此在工作中主轴要承受转矩和弯矩,而且还要求有很高的回转精度。因此,主轴的制造质量将直接影响到整台机床的工作精度和使用寿命。 主轴零件图上规定了一系列技术要求,如尺寸精度、形状位置公差、表面粗糙、接触精度和热处理要求等。这些都是为了保证主轴具有高的回转精度和刚度、良好的耐磨性和尺寸稳定性。
⑴ 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。
⑵ 主轴工作表面的精度 主轴的工作表面是指装夹道具或家具的定心表面,如莫氏锥孔、轴端外锥或法兰外圆等。对那他们要求有:内外锥面的尺寸精度、几何形状精度和接触精度,定心表面对支承轴颈的同轴度,定位端面对颈轴线的垂直度等。它们对机床工作精度的影响会造成家具或工件的装夹误差。在主轴技术要求中还亏定了近主轴端部的径向园跳动和离端面部300mm处的径向圆跳动。另外为了保证锥孔玉顶尖火道具锥柄接触配合良好,规定须用标准锥度塞规以涂色法检验接触面积,具体要求如表11-12所示。
(3)主轴次要轴颈和其它表面的精度 主轴次要轴颈是指装配齿轮、轴套等零件的表面。它们的尺寸公差等级要求一般为IT7级,圆度公差为0.01mm。主轴上的螺纹一般是用来固定
零件或者调整轴承间隙的。当调整螺母有端面跳动时,会导致被压紧的轴承环倾斜,从而使主轴径向圆跳动增大。这不但会影响工件的加工精度,而且也会降低轴承寿命。因此主轴螺纹的公差等级一般为6g级,相对主轴颈的同轴度公差不超过0.025~0.05mm,相对的螺母支承端面的跳动在500mm半径上小于0.025mm。
(4)主轴各表面粗糙度 不同精度机床的主轴各表面的表面粗糙度要求如表11-3所示。
(5)主轴各表面的硬度 主轴的各轴颈表面、工作表面和其它滑动表面都会受到不同程度的摩擦作用。在滑动轴承配合中,轴颈与轴瓦发生摩擦,要求轴颈表面耐磨性要高,其硬度则可视轴瓦材料而异。如巴氏合金轴的锡青铜,则轴颈表面硬度应大于60HRC;采用钢套轴承时,轴颈表面硬度应更高,如镗床主轴采用表面渗氮处理后,其硬度大于900HV。在滚动轴承配合中,摩擦是由轴承套圈和滚动体承受的,因此轴颈可以不要求很高的耐磨性,但仍要求适当提高其硬度,以改善它的装配工艺性和装配精度。轴颈表面硬度一般为40~50HRC。
对于定心表面,因相配件顶尖和卡盘经常拆卸,易碰伤拉毛而影响接触精度,故必须有一定的耐磨性。为了改善表面拉毛现象,延长机床精度的保持期限,定心表面的硬度一般要求在45HRC以上。
主轴材料通常选用45他、65Mn、40Cr等牌号的钢材。其中65Mn、40Cr的淬透性较好,经调质和表面高频淬火后可获得较高的综合力学性能和耐磨性。当要求主轴在高精度、高转速和重载荷下工作时,可选用18CrMNTi、20Cr、20Mn2B等牌号的低碳合金钢。这些材料经渗碳淬火后,淬火表面层具有压应力,可使其抗弯疲劳强度提高,但热处理工艺性较差,变
形较大。精度主轴可选用38CrMoALA渗氮钢,它的表面硬度和疲劳强度更高,而且,渗氮层还具有抗腐蚀、热处理变形小的优点。
主轴的毛胚多采用锻件。生产批量较小时常采用自由锻,其所需的设备简单,但毛坯精度较差,余量达10mm以上;采用模锻可以锻造形状较复杂的毛坯,加工余量也较少,有利于减少机械加工劳动量,故在成批生产中广泛应用。精密模锻是锻造生产的一项先进工艺,它能锻造出形状复杂、精度较高的毛坯。此外,也有采用由无缝钢管局部镦粗的多轴自动车床主轴毛坯。
Ⅳ 数控机床高频主轴怎么选择合适,有什么要求
电主轴是最近几年在数控机床领域出现的将机床主轴与主轴电机融为一体的新技术。电主轴是一套组件,它包括电主轴本身及其附件:电主轴、高频变频装置、油雾润滑器、冷却装置、内置编码器、换刀装置等。电动机的转子直接作为机床的主轴,主轴单元的壳体就是电动机机座,并且配合其他零部件,实现电动机与机床主轴的一体化。
随着电气传动技术(变频调速技术、电动机矢量控制技术等)的迅速发展和日趋完善,高速数控机床主传动系统的机械结构已得到极大的简化,基本上取消了带轮传动和齿轮传动。机床主轴由内装式电动机直接驱动,从而把机床主传动链的长度缩短为零,实现了机床的“零传动”。这种主轴电动机与机床主轴“合二为一”的传动结构形式,使主轴部件从机床的传动系统和整体结构中相对独立出来,因此可做成“主轴单元”,俗称“电主轴”。由于当前电主轴主要采用的是交流高频电动机,故也称为“高频主轴”。由于没有中间传动环节,有时又称它为“直接传动主轴”。特性为高转速、高精度、低噪音、内圈带锁口的结构更适合喷雾润滑。
高频主轴的技术结构:
1、高速轴承技术
电主轴通常采用动静压轴承、复合陶瓷轴承或电磁悬浮轴承。
动静压轴承具有很高的刚度和阻尼,能大幅度提高加工效率、加工质量、延长刀具寿命、降低加工成本,这种轴承寿命多半无限长。
复合陶瓷轴承目前在电主轴单元中应用较多,这种轴承滚动体使用热压Si3N4陶瓷球,轴承套圈仍为钢圈,标准化程度高,对机床结构改动小,易于维护。
电磁悬浮轴承高速性能好,精度高,容易实现诊断和在线监控,但是由于电磁测控系统复杂,这种轴承价格十分昂贵,而且长期居高不下,至今没有得到广泛应用。
2、高速电机技术
电主轴是电动机与主轴融合在一起的产物,电动机的转子即为主轴的旋转部分,理论上可以把电主轴看作一台高速电动机。关键技术是高速度下的动平衡;
3、冷却装置
为了尽快给高速运行的电主轴散热,通常对电主轴的外壁通以循环冷却剂,冷却装置的作用是保持冷却剂的温度。
4、内置脉冲编码器
为了实现自动换刀以及刚性攻螺纹,电主轴内置一脉冲编码器,以实现准确的相角控制以及与进给的配合。
5、自动换刀装置
为了应用于加工中心,电主轴配备了自动换刀装置,包括碟形簧、拉刀油缸等;
6、高速刀具的装卡方式
广为熟悉的BT、ISO刀具,已被实践证明不适合于高速加工。这种情况下出现了HSK、SKI等高速刀具。
7、高频变频装置
要实现电主轴每分钟几万甚至十几万转的转速,必须用一高频变频装置来驱动电主轴的内置高速电动机,变频器的输出频率必须达到上千或几千赫兹。
高频主轴的结构精度说明及油气润滑:
电主轴由无外壳电机、主轴、轴承、主轴单元壳体、驱动模块和冷却装置等组成。电机的转子采用压配方法与主轴做成一体,主轴则由前后轴承支承。电机的定子通过冷却套安装于主轴单元的壳体中。主轴的变速由主轴驱动模块控制,而主轴单元内的温升由冷却装置限制。在主轴的后端装有测速、测角位移传感器,前端的内锥孔和端面用于安装刀具。
电主轴是一个高精度的执行元件,而影响电主轴回转精度的主要因素有:
①主轴误差
主要包括主轴支承轴颈的圆度误差、同轴度误差(使主轴轴心线发生偏斜)和主轴轴颈轴向承载面与轴线的垂直度误差(影响主轴轴向窜动量)
②轴承误差
轴承误差包括滑动轴承内孔或滚动轴承滚道的圆度误差,滑动轴承内孔或滚动轴承滚道的波度,滚动轴承滚子的形状与尺寸误差,轴承定位端面与轴心线垂直度误差,轴承端面之间的平行度误差,轴承间隙以及切削中的受力变形等。
③主轴系统的径向不等刚度及热变形
从以上可以看出影响电主轴回转精度的主要原因就是轴承磨损,轴及接触面磨损。为了保证我们的电主轴能在保证精度的情况下正常工作,我们就要尽可能的降低轴承相关部位的磨损率,而降低磨损的主要方式就是润滑,对轴承进行润滑处理,保证良好的润滑及冷却效果。因此选择合理正确的润滑方式是保证电主轴正常工作的重要条件。
经过多年研究和一些客户的反应,油气润滑装置使用在电主轴上面被普遍认可,俗称“电主轴油气润滑装置”。电主轴油气润滑装置通俗的解释就是,油跟随气体的流动而往前运动。气体在运动过程中,会带动附着在管壁上面的少量油滴进入到两边的传动轴承,喷洒到摩擦面上的是带有油滴的油气混合体。这种润滑装置不仅经济、环保、快速、高效,更重要的是油滴适中,不会造成因油量过多轴承无法散热,也不会造成因油量过多,轴承在高速旋转过程中产生背压,避免了电主轴负载增加,更不会产生窜动现象。
高频主轴的保养:
(1)操作员在每天工作完后要使用吸尘器清理电主轴的转子端和电机接线端子上的废屑,防止废屑在转子端和接线端子上堆积,以此避免废屑进入轴承,加速高速轴承的磨损;避免废屑进入接线端子,造成电机短路烧毁。
(2)每次对电主轴更换刀具时,操作员必须要将压帽卡头拧下,不能使用直接插拔刀具的方法换刀!操作员要养成一个习惯,在卸刀后要将卡头和压帽清理干净。
(3)每天开机后操作员必须检查电主轴的冷却水流地工作状态,要检查水泵是否正常工作,要检查冷却水是否被水垢、微生物污染,要检查管路状态是否正常,必须要保证冷却水正常循环!严禁在电主轴内无冷却水通过的情况下开启电主轴!只有在正常冷却的前提下电主轴才能处于良好的工作状态。如果水管有死弯造成水流不畅或有污垢堵塞管道,就会造成电主轴无法正常工作,并会影响加工效果。
Ⅵ 为什么要对主轴支承轴颈精度和主轴工作表面精度提出严格要求
主运动为回转运动的各种机床的主轴,是轴类零件中最有代表性的零件。主轴上通常有内、外圆柱面和圆锥面,以及螺纹、键槽、花键、横向孔、沟槽、凸缘等不同形式的几何表面。主轴的精度要求高,加工难度大,如果对主轴加工中的一些重要问题(如基准的选择、工艺路线的拟订等)能作出正确的分析和解决,则其他轴类零件的加工问题就能迎刃而解。
主轴的加工质量对机床的工作精度有很大影响。主轴是车床的关键零件之一,其前端直接与夹具(卡盘、顶尖等)相联接,用以夹持并带动工件旋转完成表面成形运动。为保证机床的加工精度,使主轴能承受一定的弯矩和扭矩,要求主轴有很高的回转精度,有足够的刚性、耐磨性和抗振性。
1.主轴支承轴颈的技术要求
主轴的两支承轴颈(A和B处)与相应轴承的内孔配合,是主轴部件的装配基准,主轴上各重要表面均以支承轴颈为设计基准,因此,它的制造精度将直接影响到主轴的回转精度,必须有严格的位置精度要求。
通常轴颈的尺寸精度按IT5级制造,两支承轴颈的圆度公差为0.005mm,两支承轴颈的径向跳动公差为0. 005mm,表面粗糙度Ra值为0.4μm。另外,为了使轴承内圈能涨大以便调整轴承间隙,支承轴颈采用锥面结构。
2.主轴工作表面的技术要求
主轴前端锥孔是用来安装顶尖或刀具锥柄的,前端短圆锥面和端面是安装卡盘或花盘的。这些安装夹具或刀具的定心表面均是主轴的工作表面。显然,前端锥孔的中心线必须与支承轴颈中心线严格同轴,否则会使工件产生圆度、同轴度误差;短圆锥面必须与支承轴颈同轴,端面必须与主轴回转中心垂直,以保证卡盘的定心精度。
通常,锥孔对支承轴颈A-B的径向圆跳动公差:近轴端为0.005mm,距轴端300mm处为0. 01mm,其表面粗糙度Ra值为0.4μm;短圆锥面对支承轴颈A、B的径向圆跳动公差为0. 008mm,端面对支承轴颈中心的端面圆跳动公差为0.008mm,表面粗糙度Ra值为0.8μm。
3.空套齿轮轴颈的技术要求
空套齿轮轴颈是主轴与齿轮孔相配合的表面,它对支承轴颈应有一定的同轴度要求,否则会引起主轴传动齿轮啮合不良。当主轴转速很高时,还会产生振动和噪声,使工件外圆产生振纹,尤其是精车时,这种影响更为明显。
通常,空套齿轮轴颈对支承轴颈A-B的径向圆跳动公差为0.015 mm。
4.螺纹的技术要求
主轴上的螺纹表面一般用来固定零件或调整轴承间隙。螺纹的精度要求是限制锁紧螺母端面跳动量所必需的。当螺纹表面轴线与支承轴颈轴线歪斜时,会引起主轴部件上锁紧螺母的端面圆跳动。如果锁紧螺母端面圆跳动量过大,会导致滚动轴承内圈轴线倾斜,引起主轴径向圆跳动,不但影响加工精度,而且影响轴承的使用寿命。所以加工主轴上的螺纹表面时,必须控制其轴线与支承轴颈轴线的同轴度。
通常,主轴螺纹轴线与支承轴颈A-B的同轴度公差为Φ0. 025mm。
5.其他技术要求
主轴轴向定位面与主轴回转轴线要保证垂直,否则会使主轴周期性轴向窜动,影响被加工工件的端面平面度,加工螺纹时则会造成螺距误差;所有机床主轴的支承轴颈表面、工作表面及其他配合表面都受到不同程度的摩擦作用,要求轴颈表面有较高的耐磨性;定心表面(内外锥面、圆柱面、法兰圆锥等)因相配件(顶尖、卡盘等)需要经常拆卸,表面容易产生碰伤和拉毛,影响接触精度,所以也必须有一定的耐磨性。当表面硬度为45 HRC以上时,拉毛现象可大大改善。
Ⅶ 轴类锻件加工工艺
轴类锻件一般如果较大的轴的话采用自由锻,自由锻里面就有一类是轴类锻件,如果你有兴趣过来看看,浙江一重特钢有限公司我们主要生产自由锻锻件和锻造圆钢,其中有一类就是轴类锻件。 第一节 轴类零件加工
一、 概述
(一)、轴类零件的功用与结构特点
1、功用:为支承传动零件(齿轮、皮带轮等)、传动扭矩、承受载荷,以及保证装在主轴上的工件或刀具具有一定的回转精度。
2、 分类:轴类零件按其结构形状的特点,可分为光轴、阶梯轴、空心轴和异形轴(包括曲轴、凸轮轴和偏心轴等)四类。
图 轴的种类
a)光轴 b)空心轴 c)半轴 d)阶梯轴 e)花键轴 f)十字轴 g)偏心轴
h)曲轴 i) 凸 轮轴
若按轴的长度和直径的比例来分,又可分为刚性轴(L/d<12=和挠性轴(L/d>12)两类。
3、表面特点:外圆、内孔、圆锥、螺纹、花键、横向孔
(二)主要技术要求:
1、尺寸精度
轴颈是轴类零件的主要表面,它影响轴的回转精度及工作状态。轴颈的直径精度根据其使用要求通常为IT6~9,精密轴颈可达IT5。
2、几何形状精度
轴颈的几何形状精度(圆度、圆柱度),一般应限制在直径公差点范围内。对几何形状精度要求较高时,可在零件图上另行规定其允许的公差。
3、位置精度
主要是指装配传动件的配合轴颈相对于装配轴承的支承轴颈的同轴度,通常是用配合轴颈对支承轴颈的径向圆跳动来表示的;根据使用要求,规定高精度轴为0.001~0.005mm,而一般精度轴为0.01~0.03mm。
此外还有内外圆柱面的同轴度和轴向定位端面与轴心线的垂直度要求等。
4.表面粗糙度
根据零件的表面工作部位的不同,可有不同的表面粗糙度值,例如普通机床主轴支承轴颈的表面粗糙度为Ra0.16~0.63um,配合轴颈的表面粗糙度为Ra0.63~2.5um,随着机器运转速度的增大和精密程度的提高,轴类零件表面粗糙度值要求也将越来越小。
(三)、轴类零件的材料和毛坯
合理选用材料和规定热处理的技术要求,对提高轴类零件的强度和使用寿命有重要意义,同时,对轴的加工过程有极大的影响。
1、轴类零件的材料
一般轴类零件常用45钢,根据不同的工作条件采用不同的热处理规范(如正火、调质、淬火等),以获得一定的强度、韧性和耐磨性。
对中等精度而转速较高的轴类零件,可选用40Cr等合金钢。这类钢经调质和表面淬火处理后,具有较高的综合力学件能。精度较高的轴,有时还用轴承钢GCrls和弹簧钢65Mn等材料,它们通过调质和表面淬火处理后,具有更高耐磨性和耐疲劳性能。
对于高转速、重载荷等条件下工作的轴,可选用20CrMnTi、20MnZB、20Cr等低碳含金钢或38CrMoAIA氮化钢。低碳合金钢经渗碳淬火处理后,具有很高的表面硬度、抗冲击韧性和心部强度,热处理变形却很小。
2、轴类零件的毛坯
轴类零件的毛坯最常用的是圆棒料和锻件,只有某些大型的、结构复杂的轴才采用铸件。
(四)、轴类零件的预加工
轮类零件在切削加工之前,应对其毛坯进行预加工。预加工包括校正、切断和切端面和钻中心孔。
1、校正:校正棒料毛坯在制造、运输和保管过程中产生的弯曲变形,以保证加工余量均匀及送料装夹的可靠。校正可在各种压力机上进行。
2、切断:当采用棒料毛坯时,应在车削外圆前按所需长度切断。切断叮在弓锯床上进行,高硬度棒料的切断可在带有薄片砂轮的切割机上进行。
3、切端面钻中心孔:中心孔是轴类零件加工最常用的定位基准面,为保证钻出的中心孔不偏斜,应先切端面后再钻中心孔。
4、荒车:如果轴的毛坯是向由锻件或大型铸件,则需要进行荒车加工,以减少毛坯外国表面的形状误差,使后续工序的加工余景均匀。
二、 典型主轴类零件加工工艺分析
轴类零件的加工工艺因其用途、结构形状、技术要求、产量大小的不同而有差异。而轴的工艺规程编制是生产中最常遇到的工艺工作。
(一)轴类零件加工的主要问题
轴类零件加工的主要问题是如何保证各加工表面的尺寸精度、表面粗糙度和主要表面之间的相互位置精度。
轴类零件加工的典型工艺路线如下:
毛坯及其热处理→预加工→车削外圆→铣键槽等→热处理→磨削
(二)CA6140主轴加工工艺分析
1、CA6140主轴技术条件的分析
(1)、支承轴颈的技术要求
主轴两支承轴颈A、B的圆度允差 0.005毫米,径向跳动允差 0.005毫米,两支承轴颈的1:12锥面接触率>70%,表面粗糙度Ra0.4um。支承轴颈直径按IT5-7级精度制造。
主轴外圆的圆度要求,对于一般精度的机床,其允差通常不超过尺寸公差的50%,对于提高精度的机床,则不超过25%,对于高精度的机床,则应在 5~10%之间。
(2)、锥孔的技术要求
主轴锥孔(莫氏 6号)对支承轴颈 A、B的跳动,近轴端允差 0.005mm,离轴端300mm处允差 0.01毫米,锥面的接触率 >70%,表面粗糙度Ra0.4um,硬度要求 HRC48。
(3)、短锥的技术要求
短锥对主轴支承轴颈A、B的径向跳动允差0.008mm,端面D对轴颈A、B的端面跳动允差0.008mm,锥面及端面的粗糙度均为Ra0.8um。
(4)、空套齿轮轴颈的技术要求
空套齿轮的轴颈对支承轴颈A、B的径向跳动允差为 0.015毫米。
(5)、螺纹的技术要求
这是用于限制与之配合的压紧螺母的端面跳动量所必须的要求。因此在加工主轴螺纹时,必须控制螺纹表面轴心线与支承轴颈轴心线的同轴度,一般规定不超过0.025mm。
从上述分析可以看出,主轴的主要加工表面是两个支承轴颈、锥孔、前端短锥面及其端面、以及装齿轮的各个轴颈等。而保证支承轴颈本身的尺寸精度、几何形状精度、两个支承轴颈之间的同轴度、支承轴颈与其它表面的相互位置精度和表面粗糙度,则是主轴加工的关键。
(三)、CA6140主轴加工工艺过程四)、主轴加工工艺过程分析
1、 主轴毛坯的制造方法及热处理
批量:大批;材料:45钢;毛坯:模锻件
(1)材料
在单件小批生产中,轴类零件的毛坯往往使用热轧棒料。
对于直径差较大的阶梯轴,为了节约材料和减少机械加工的劳动量,则往往采用锻件。单件小批生产的阶梯轴一般采用自由锻,在大批大量生产时则采用模锻。
(2)热处理
45钢,在调质处理(235HBS)之后,再经局部高频淬火,可以使局部硬度达到HRC62~65,再经过适当的回火处理,可以降到需要的硬度(例如 CA6140主轴规定为 HRC52)。
9Mn2V,这是一种含碳0.9%左右的锰钒合金工具钢,淬透性、机械强度和硬度均比45钢为优。经过适当的热处理之后,适用于高精度机床主轴的尺寸精度稳定性的要求。例如,万能外圆磨床 M1432A头架和砂轮主轴就采用这种材料。
38CrMoAl,这是一种中碳合金氮化钢,由于氮化温度比一般淬火温度为低540—550℃,变形更小,硬度也很高(HRC>65,中心硬度HRC>28)并有优良的耐疲劳性能,故高精度半自动外圆磨床MBG1432的头架轴和砂轮轴均采用这种钢材。
此外,对于中等精度而转速较高的轴类零件,多选用40Cr等合金结构钢,这类钢经调质和高频淬火后,具有较高的综合机械性能,能满足使用要求。有的轴件也选用滚珠轴承钢如 GCr15和弹簧钢如 66Mn等材料.这些钢材经调质和表面淬火后,具有极高的耐磨性和耐疲劳性能。当要求在高速和重载条件下工作的轴类零件,可选用18CrMnTi、20Mn2B等低碳含金钢,这些钢料经渗碳淬火后具有较高的表面硬度、冲击韧性和心部强度,但热处理所引起的变形比38CrMoAl为大。
凡要求局部高频淬火的主轴,要在前道工序中安排调质处理(有的钢材则用正火), 当毛坯余量较大时(如锻件),调质放在粗车之后、半精车之前,以便因粗车产生的内应力得以在调质时消除;当毛坯余量较小时(如棒料),调质可放在粗车(相当于锻件的半精车)之前进行。高频淬火处理一般放在半精车之后,由于主轴只需要局部淬硬,故精度有一定要求而不需淬硬部分的加工,如车螺纹、铣键槽等工序,均安排在局部淬火和粗磨之后。对于精度较高的主轴在局部淬火及粗磨之后还需低温时效处理,从而使主轴的金相组织和应力状态保持稳定。
2、定位基准的选择
对实心的轴类零件,精基准面就是顶尖孔,满足基准重合和基准统一,而对于象CA6140A的空心主轴,除顶尖孔外还有轴颈外圆表面并且两者交替使用,互为基准。
3、加工阶段的划分
主轴加工过程中的各加工工序和热处理工序均会不同程度地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下列三个阶段。
(1)、粗加工阶段
1)毛坯处理 毛坯备料、锻造和正火
2)粗加工 锯去多余部分,铣端面、钻中心孔和荒车外圆等
(2)、半精加工阶段
1)半精加工前热处理 对于45钢一般采用调质处理以达到220~240HBS。
2)半精加工 车工艺锥面(定位锥孔) 半精车外圆端面和钻深孔等。
(3)、精加工阶段
1)精加工前热处理 局部高频淬火
2)精加工前各种加工 粗磨定位锥面、粗磨外圆、铣键槽和花键槽,以及车螺纹等。
3)精加工 精磨外圆和内外锥面以保证主轴最重要表面的精度。
4、加工顺序的安排和工序的确定
具有空心和内锥特点的轴类零件,在考虑支承轴颈、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→锥孔粗加工→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,可作这样的分析比较:
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精基准面,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地会有加工误差(锥孔的磨削条件比外圆磨削条件差人 加上锥堵本身的误差等就会造成外圆表面和内锥面的不同轴,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顺序,可以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。
经过这一比较可知,象CA6140主轴这类的轴件加工顺序,以第三方案为佳。
通过方案的分析比较也可看出,轴类零件各表面先后加工顺序,在很大程度上与定位基准的转换有关。当零件加工用的粗、精基准选定后,加工顺序就大致可以确定了。因为各阶段开始总是先加工定位基准面,即先行工序必须为后面的工序准备好所用的定位基准。例如CA6140主轴工艺过程,一开始就铣端面打中心孔。这是为粗车和半精车外圆准备定位基准;半精车外圆又为深孔加工准备了定位基准;半精车外圆也为前后的锥孔加工准备了定位基准。反过来,前后锥孔装上锥堵后的顶尖孔,又为此后的半精加工和精加工外圆准备了定位基准;而最后磨锥孔的定位基准则又是上工序磨好的轴颈表面。
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。例如,深孔加工所以安排在外圆表面粗车之后,是为了要有较精确的轴颈作为定位基准面,以保证深孔加工时壁厚均匀。
2)对各表面的加工要粗、精分开,先粗后精,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。
5、大批生产和小批生产工艺过程的比较
Ⅷ 主轴各个部分加工中所要达到的技术标准是什么
在各种轴类零件中,比较具有代表性的就是主运动为回转运动的主轴,主轴上通常有内、外圆柱面和圆锥面,以及螺纹、键槽、花键、横向孔、沟槽、凸缘等不同形式的几何表面,这就无形中增加了主轴的加工难度。
而且对于主轴的精度要求越高,它的加工难度也会越大,由于主轴的加工质量对机床的工作精度有很大影响,因此必须使其各方面的加工都达到相应的而技术要求。
首先是主轴支承轴颈的加工,轴颈是主轴部件的装配基准,主轴上各重要表面均以支承轴颈为设计基准,因此,它的制造精度将直接影响到主轴的回转精度,必须有严格的位置精度要求。为了使轴承内圈能涨大以便调整轴承间隙,支承轴颈建议采用锥面结构。
在主轴中,用于安装夹具或刀具的定心表面都属于主轴的工作表面,这方面的技术要求也是相当严格的。比如说主轴前端锥孔的中心线必须与支承轴颈中心线严格同轴,否则会使工件产生圆度、同轴度误差;短圆锥面必须与支承轴颈同轴,端面必须与主轴回转中心垂直,以保证卡盘的定心精度。
主轴上还会有一些螺纹,它的表面应该达到怎样的状态呢?由于螺纹表面一般用来固定零件或调整轴承间隙,它的精度要求是限制锁紧螺母端面跳动量所必需的。所以加工主轴上的螺纹表面时,必须控制其轴线与支承轴颈轴线的同轴度。
除此之外,主轴其他方面的技术要求同样也不能忽视,比如主轴轴向定位面与主轴回转轴线要保证垂直,否则会使主轴周期性轴向窜动,影响被加工工件的端面平面度;所有主轴的支承轴颈表面、工作表面及其他配合表面都受到不同程度的摩擦作用,要求轴颈表面有较高的耐磨性等等。