钻床主轴加工工艺
轴的加工工艺包括什么

轴的加工工艺包括什么
轴的加工工艺主要包括以下几种:
1.车削:使用车床进行旋转切削,将工件固定在主轴上,然后用刀具加工出所需形状。
2.铣削:使用铣床进行切削,通过旋转刀具在工件上移动,将工件表面铣光并形成所需形状。
3.钻削:使用钻床或者钻头进行切削,将工件固定在工作台上,并通过钻头的旋转来加工出中空孔或者盲孔。
4.拉削:使用拉床进行切削,将工件夹在拉刀和夹具之间,通过拉刀的移动来加工出所需形状。
5.磨削:使用磨床进行切削,通过砂轮的旋转和与工件的接触来去除工件表面的金属,实现精密的加工。
6.焊接:使用焊接设备将两个或多个轴件相连接,常见的焊接方法包括电弧焊、氩弧焊等。
7.热处理:对轴进行热处理,如淬火,调质等,以增强轴的硬度和强度,并改变
其组织结构和性能。
8.抛光:对轴进行表面抛光处理,使其表面光滑,增加其美观性。
9.组装:将加工好的轴与其他配件一起进行组装,形成完整的机械设备。
CA6140车床主轴工艺及夹具设计

摘要在机械领域中,车床是应用最为广泛、使用最为频繁的一种机床,特别是CA6140车床,它的应用非常的普遍。
所以它的加工精度就极其的重要,工件能否达到加工要求就取决于车床本身的精度,而决定CA6140车床加工质量的就是它的主轴。
CA6140车床主轴是把旋转运动及扭矩通过主轴端部的夹具传递给工件和刀具,要求有很高的强度及回转精度。
我在本设计中将主轴设计为空心阶梯轴,外圆表面设有花键、垫键等功能槽及螺纹。
本文设计详细计算了加工余量、切削用量、尺寸公差并阐述了CA6140主轴的加工工艺过程以及生产中所涉及的重要夹具设计方法。
经设计的CA6140主轴较其传统的车床主轴有更高的强度和回转精度。
关键词:车床;主轴;旋转运动;公差;夹具ABSTRACTIn machinery field, the lather is the most extensively and frequently used machine. Easpecially the CA6140 lather, its application is very widespread. So its processing accuracy is very important. Whether the work piece can reach the accuracy required is decided by the lather. While, the part deciding the processing quality of CA6140 lather is its mainshaft. The mainshaft of the CA6140 lather is to transmit the rovolve motion and the torque to the workpiece and cutting-tool through the fixture on the end of mainshaft, in which high strengh and rotating accuracy are required .In this design, my job contains the things as below. Mainshaft is a hollow stepped shaft. There are functional slots and thread, such as spline, pad key and so on. In the paper, allowance, cutting consumption and tolerance are calculated. Also elaborates the craft processes of the mainshaft of CA6140 lather, and the design of important fixture. After being designed, compared with traditional lather, the strength and rotating accuracy are enhanced.Key words: Lather; Mainshaft; Rotating Movement; Tolerance; Fixture目录摘要 (I)Abstract (II)第1章绪论 (1)1.1 概述 (1)1.2车床的发展史 (1)1.3本课题研究的内容和设计思想 (1)第2章零件的分析 (4)2.1零件的作用 (4)2.1.1支承轴颈 (4)2.1.2头部锥孔 (4)2.1.3头部短锥 (4)2.1.4装配轴颈 (4)2.1.5轴向锁紧 (5)2.2零件的工艺分析 (5)2.2.1加工阶段的划分 (5)2.1.3工序顺序安排 (5)2.1.4主轴锥孔的磨削 (6)2.3 本章小结 (5)第3章工艺规程的设计 (7)3.1主轴的材料、毛坯与热处理 (7)3.1.1主轴的毛坯 (7)3.1.2主轴的材料和热处理 (7)3.2主轴加工工艺过程 (8)3.2.1主轴加工的主要问题和工艺过程设计所应采取的相应措施 (8)3.2.2主轴加工定位基准的选择 (9)3.2.3主轴主要加工表面加工工序的安排 (9)3.2.4各工序工步的排序 (11)3.3 本章小结 (11)第4章机械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的确定 (12)4.1各工序工步的加工余量的计算 (12)4.2各工序工步的切削用量的计算 (19)4.3本章小结 (49)第5章专用夹具的设计 (50)5.1 钻床夹具的设计 (50)5.2 磨床夹具的设计 (50)5.3 本章小结 (51)结论 (52)参考文献 (53)致谢 (54)第 1 章绪论1.1 概述精密机床的关键部件是进给系统和主轴系统,不同类型的机床主轴,对所选用轴承的精度要求既有相同点,也有不同之处。
主轴的结构特点和技术要求

一.主轴的结构特点和技术要求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。
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。
现以CA6140型卧室机床主轴为例,说明其主要技术要求。
1. 图1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? 主轴二个支承轴颈A、B圆度公差为,径向跳动公差为;而支承轴颈1∶12锥面的接触率≥70%;表面粗糙度Ra为;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。
X62W铣床主轴机械加工工艺规程与钻床夹具设计
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设计(论文)题目X62W铣床主轴机械加工工艺规程与钻床夹具设计序言毕业设计是每个毕业生在搞完毕业生产实习以及完成全部基础课、专业课后进行的,是我们对所学全部课程的一次综合性的检测和复习,也是在走上工作岗位之前的一次理论联系实际的训练,它将为我们今后工作的一次较为全面的准备。
我希望通过本次设计,能够培训自己分析问题的能力,锻炼自己独立处理各方面的问题的能力,为今后走上社会新岗位打下较为结实的基础。
由于能力、水平有限;由于时间的仓促,我的设计中难免存在许多问题和错误,恳请各位老师批评指正。
目录一、设计任务书…………………………………………………………(一)零件的作用(二)零件的工艺分析二、零件的分析…………………………………………………………三、工艺规程设计………………………………………………………(一)确定毛坯的制造形式(二)基面的选择(三)制定工艺路线(四)机械加工余量,工序尺寸及毛坯尺寸的确定(五)确定切削用量及基本工时四、夹具…………………………………………………………………五、总结…………………………………………………………………六、参考文献资料………………………………………………………一设计任务书【题目】X 62 W铣床主轴的机械加工工艺规程及某一工序的夹具设计【内容】1、零件图1张2、毛坯图1张3、机械加工工艺规程卡1套4、专用夹具装配图1张5、夹具体图(或定位夹紧元件图)1张6、设计计算说明书1份【原始资料】生产纲领:400件/年相关的产品装配图、零件图单班制工作二零件的分析(一)零件的作用课程设计题目所给的零件是X62w铣床主轴。
它夹紧刀具直接参加表面成形运动。
因此,它的工作性能对加工质量和机床的生生率有着重要的影响。
由于主轴在一定的转速下,传递一定的扭矩,保证轴上的传动件和轴承的工作条件,况且主轴直接带动刀具进行切削。
因袭,对旋转精度、静刚度、抗震性、热变性、耐磨性都有较高的要求。
CA6140车床主轴加工工艺
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车床主轴加工工艺1.CA6140车床主轴技术要求及功用图1 CA6140车床的主轴简图图1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。
For personal use only in study and research; not for commercial use⑵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 mm;锥面接触率≥70%;表面粗糙度Ra为0.4mm;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。
⑶端部短锥和端面头部短锥C和端面D对主轴二个支承轴颈A、B的径向圆跳动公差为0.008mm;表面粗糙度Ra为0.8mm。
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。
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。
For personal use only in study and research; not for commercial use⑸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。
钻床

特点 适用范围
立式钻床(vertical drilling machine )
工作台和主轴箱可以在 加工前,须先调整工件在工作台上的位置, 加工前,须先调整工件在工作台上的位置,使 1、可实现立、卧铣两种加工功能。 、可实现立、卧铣两种加工功能。 立柱上垂直移动,用于加工 被加工孔中心线对准刀具轴线。加工时, 被加工孔中心线对准刀具轴线。加工时,工件固定 2、立式主轴套筒具有手动和微动两 、 中小型工件。立式钻床主轴 不动,主轴在套筒中旋转并与套筒一起作轴向进给。 不动,主轴在套筒中旋转并与套筒一起作轴向进给。 种进给。 种进给。 竖直布置且中心位置固定的 钻床,简称立钻。常用于机 工作台和主轴箱可沿立柱导轨调整位置, 工作台和主轴箱可沿立柱导轨调整位置,以适应不 3、工作台导轨副超音频淬火后磨削。 、工作台导轨副超音频淬火后磨削。 主要适用于机械制造和维修 械制造和修配工厂加工中、 同高度的工件。 同高度的工件。 4、工作台分三种机动进给方式:A型 4、工作台分三种机动进给方式:A型 部门中的单件、小批生产, 部门中的单件、小批生产, 小型工件的孔。 为三向; 型为单向 型为单向; 型为两向 型为两向。 为三向;C型为单向;D型为两向。 对中小型零件进行钻孔、 对中小型零件进行钻孔、扩 铰孔、 孔、铰孔、锪孔及攻螺纹等 简介 加工
适用范围: 适用范围:
切削轴类端面并用中心钻加工中心孔。 切削轴类端面并用中心钻加工中心孔。通于大批大量 生产中轴类零件端部准备工序
*铣钻床 铣钻床
简介: 简介:
工作台可纵横向移 钻轴垂直布置, 动,钻轴垂直布置,能 进行铣削的钻床。 进行铣削的钻床。
适用范围: 适用范围:
适用于单件、 适用于单件、小批 生产中对中小型零件进 行钻削和铣削
轴类零件加工工艺

• 一、箱体零件的功用、结构及技术要求
1.功用、结构
功用:将机器中有关部件的轴、套、齿轮等相关零件连接成 一个整体,使这些零件保持正确的相对位置,并按一定的传动关 系协调地工作。
结构:形状复杂,壁薄且不均匀,内部呈腔形,既有精度要求 较高的孔系和平面,也有许多精度要求较低的紧固孔。
a)
b)
a)齿轮油泵箱体 b)齿轮减速箱箱体
Hale Waihona Puke 2.防止套类零件变形的工艺措施套类零件一般都存在壁较薄、径向刚度较差、容易变形等缺点。
套类零件变形的原因及工艺措施
导致变形的因素
工艺措施
夹紧力
(1)使夹紧力均匀分布,如图a所示 (2)变径向夹紧为轴向夹紧,如图b所示 (3)增加套筒毛坯的刚度,如图c所示
外力
切削力
重力 离心力
(1)增大刀具的主偏角 (2)内、外表面同时加工,如图c所示 (3)粗、精加工分开进行 增加辅助支承 配重
套类零件的毛坯类型与所用材料、结构形状和尺寸大小有关, 常采用型材、锻件或铸件。
毛坯内孔直径小于φ20mm时大多选用棒料,孔径较大、长度 较长的零件常用无缝钢管或带孔的铸、锻件。
• 三、套类零件的加工工艺分析
1.保证相互位置精度的工艺措施
轴承套毛坯采用“4件合一”的方 式加工:指棒料按四个轴承套零件尺 寸下料,四件同时加工
传动轴是轴类零件中使 用最多、结构最为典型的一 种阶梯轴,所示。该轴为小 批量生产,材料选择45钢, 淬火硬度40~45HRC。试分 析其加工工艺过程。
1.结构分析
主要结构要素有内外圆柱面、螺纹、键槽等,该轴为典型的 阶梯轴结构,有两个支承轴颈。
2.技术要求
两端轴颈的尺寸精度为IT7,表面粗糙度Ra值为0.8μm; 用于安装齿轮的轴颈的尺寸精度主IT7,表面粗糙度Ra值为 1.6μm; 右端轴颈外圆上规定了圆柱度为0.02mm; 左端轴颈外圆上规定了圆柱度为0.02mm; 轴上各配合面对两端轴颈的公共轴线的径向跳动为0.02mm, 可保证齿轮平稳传动。
钻床
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谢谢!
•
摇臂钻床的主运动是主轴带动钻头的 旋转运动;进给运动是钻头的上下运动; 辅助运动是指主轴箱沿摇臂水平移动、摇 臂沿外立柱上下移动以及摇臂连同外立柱 一起相对与内立柱的, 一般加 工结构 复杂的 零件。
台式钻床适用于多孔零件的加工
机头升降 手柄
机 头
机床底座
主轴 进给手 柄
电机 立柱
三、钻床的安全操作要求
• 1,操作时不允许带手套,袖口必须扎紧;女生必 • • • • • •
须戴工作帽。 2,工件必须夹紧,特别在小工件上钻较大直径孔 时装夹必须牢固,孔将穿时,要尽量减小进给力。 3,开动机床前,应先检察是否有钥匙或斜铁插在 钻轴上。 4,钻孔时不允许用手和用嘴来吹屑。 5,操作者的头部不允许与旋转的主轴靠得太近, 停车时应让主轴自然停止,不可用手刹车也不能 反转制动。 6,严禁在开车状态下装拆工件。 7,清洁钻床或加注润滑油时,必须断开电源。
钻床相关知识学习
目录:
• 一、钻床主要工艺范围 • 二、钻床的分类及特点
• 三、钻床的安全操作要求
一、钻床主要工艺范围
钻床是机械制造中使用广泛的一类机床, 作为孔加工机床,主要用来加工箱体、机架 等外形较复杂、没有对称回转轴线的工件上 的孔。钻削加工时,工件不动,刀具作旋转 运动和轴向进给运动。钻床可完成钻孔、铰 孔、锪平面、攻螺纹等工作,其加工方法及 所需的运动如图所示。
钻孔
扩孔
铰孔
攻螺纹
锪孔
刮平面
二、钻床的分类及特点
•
根据钻床的结构形式,钻床可分为立式 钻床、台式钻床、摇臂钻床、深孔钻床及 多轴钻床。其中摇臂钻床是一种立式钻床, 它操作方便、灵活适用范围广,多用于单 件或批量生产中带有多孔的大型零件的孔 加工。
轴类零件加工及工艺设计!
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轴类零件加工及工艺设计轴类零件加工工艺一、轴类零件的功用、结构特点及技术要求轴类零件是机器中经常遇到的典型零件之一。
它主要用来支承传动零部件,传递扭矩和承受载荷。
轴类零件是旋转体零件,其长度大于直径,一般由同心轴的外圆柱面、圆锥面、内孔和螺纹及相应的端面所组成。
根据结构形状的不同,轴类零件可分为光轴、阶梯轴、空心轴和曲轴等。
轴的长径比小于5的称为短轴,大于20的称为细长轴,大多数轴介于两者之间。
轴用轴承支承,与轴承配合的轴段称为轴颈。
轴颈是轴的装配基准,它们的精度和表面质量一般要求较高,其技术要求一般根据轴的主要功用和工作条件制定,通常有以下几项:(一)尺寸精度起支承作用的轴颈为了确定轴的位置,通常对其尺寸精度要求较高(IT5~IT7)。
装配传动件的轴颈尺寸精度一般要求较低(IT6~IT9)。
(二)几何形状精度轴类零件的几何形状精度主要是指轴颈、外锥面、莫氏锥孔等的圆度、圆柱度等,一般应将其公差限制在尺寸公差范围内。
对精度要求较高的内外圆表面,应在图纸上标注其允许偏差。
(三)相互位置精度轴类零件的位置精度要求主要是由轴在机械中的位置和功用决定的。
通常应保证装配传动件的轴颈对支承轴颈的同轴度要求,否则会影响传动件(齿轮等)的传动精度,并产生噪声。
普通精度的轴,其配合轴段对支承轴颈的径向跳动一般为0.01~0.03mm,高精度轴(如主轴)通常为0.001~0.005mm。
(四)表面粗糙度一般与传动件相配合的轴径表面粗糙度为Ra2.5~0.63μm,与轴承相配合的支承轴径的表面粗糙度为Ra0.63~0.16μm。
二、轴类零件的毛坯和材料(一)轴类零件的毛坯轴类零件可根据使用要求、生产类型、设备条件及结构,选用棒料、锻件等毛坯形式。
对于外圆直径相差不大的轴,一般以棒料为主;而对于外圆直径相差大的阶梯轴或重要的轴,常选用锻件,这样既节约材料又减少机械加工的工作量,还可改善机械性能。
根据生产规模的不同,毛坯的锻造方式有自由锻和模锻两种。
钻床的基本工作原理与应用
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钻床的基本工作原理与应用1. 钻床的定义钻床是一种用来钻孔的机床,采用旋转刀具进给和切削金属材料的主动进给方式,用来加工各种金属、非金属材料的孔洞。
2. 钻床的工作原理钻床主要通过主轴的转动和进给机构的运动来完成钻孔作业。
其基本工作原理如下: - 主轴转动:钻床通过电机驱动主轴进行高速旋转,主轴上安装有钻头,用来切削工件。
- 进给运动:进给机构将工件沿着主轴轴向移动,实现对钻头的进给,不断切削工件,形成孔洞。
- 切削过程:进给过程中,钻头对工件进行切削,产生切屑,并将其排出。
3. 钻床的主要部件钻床由以下主要部件组成:- 主轴和主轴传动系统:负责驱动钻头旋转的部分。
- 进给机构:用于沿轴向进行进给运动,实现对工件的孔洞加工。
- 床身:承载各个部件的主要框架,具有足够的刚性和稳定性。
- 工作台:安放和夹持工件的平台,可以调节和固定角度和位置。
- 控制系统:用于控制钻床的运转和进给,实现自动化加工。
4. 钻床的应用领域钻床在许多领域都有广泛的应用,主要包括以下几个方面: - 金属加工:钻床在金属材料的孔洞加工中应用广泛,可以对各种金属材料进行钻孔操作,如钢铁、铝合金等。
- 机械制造:钻床在机械制造领域中常用于加工机械零件,如轴承座、齿轮孔等。
- 电子电器:钻床在电子电器行业中用来加工电路板、开孔等操作。
-木材加工:钻床可用于木材加工领域,加工木制品如家具、木地板等。
5. 钻床的优点钻床具有以下一些优点,使其在加工工业中得到广泛应用: - 加工精度高:钻床可以实现高精度的加工,能够满足各种加工的需求。
- 加工效率高:钻床具有高速转动钻头的特点,能够快速完成加工任务。
- 适用性广泛:钻床可以适应多种材料的加工,包括金属、非金属等。
- 操作简单:钻床的操作相对简单,易于学习和掌握。
6. 钻床的发展趋势随着科技的不断发展,钻床也在不断进行创新和改进,主要表现在以下几个方面: - 自动化:钻床的自动化程度不断提升,实现自动换刀、自动进给等功能,减少人工操作。
电机主轴加工工艺
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电机主轴加工工艺1. 引言电机主轴是电机的核心部件,其加工工艺直接影响电机的性能和质量。
本文将详细介绍电机主轴的加工工艺,包括材料选择、加工方法、表面处理等方面内容。
2. 材料选择电机主轴通常采用高强度、高硬度的合金钢作为材料。
常见的材料有45#钢、40Cr、42CrMo等。
材料选择需要综合考虑电机使用环境、承载能力和加工难度等因素。
3. 加工方法3.1 切削加工切削加工是电机主轴最常用的加工方法之一。
其常见的切削方式包括车削、铣削和钻削等。
具体步骤如下: 1. 车削:通过车床将材料转动起来,利用刀具对其进行切削。
2. 铣削:利用铣床或数控铣床进行切削,可实现复杂形状的加工。
3. 钻削:通过钻床或数控钻床进行孔径加工。
3.2 精密磨削精密磨削是电机主轴加工的重要环节,可提高主轴的加工精度和表面质量。
常见的磨削方法包括平面磨削、外圆磨削和内圆磨削等。
3.3 热处理电机主轴在加工完成后需要进行热处理,以提高其硬度和耐磨性。
常见的热处理方法有淬火、回火和表面渗碳等。
具体步骤如下: 1. 淬火:将主轴加热至临界温度,然后迅速冷却,以获得高硬度。
2. 回火:将淬火后的主轴再次加热至一定温度,并保持一段时间,然后冷却至室温。
此过程可减少主轴的脆性。
3. 表面渗碳:通过在主轴表面添加含碳物质,并进行加热处理,使其表层获得高硬度。
4. 表面处理为了提高电机主轴的耐腐蚀性和摩擦特性,常常需要进行表面处理。
常见的表面处理方法有镀铬、喷涂和氮化等。
1. 镀铬:利用电镀技术,在主轴表面形成一层铬镀层,增加其硬度和耐磨性。
2. 喷涂:通过喷涂工艺,在主轴表面形成一层耐磨涂层,提高其摩擦特性。
3. 氮化:将主轴加热至高温,并与氮气反应,使其表面形成氮化层,提高硬度和耐磨性。
5. 质量控制为了确保电机主轴的质量,需要进行严格的质量控制。
常见的质量控制方法包括尺寸检测、硬度检测和金相分析等。
1. 尺寸检测:通过三坐标测量仪、千分尺等工具对主轴的尺寸进行检测,确保其符合设计要求。
立式钻床主轴系统数控改造的毕业设计论文

摘要目前中国企业中机床设备老化,不能满足新技术、新工艺的生产要求。
本文重点介绍Z5140A型台式钻床的数控改装方案和单片机系统设计,将传统的机械与现有的数控技术相结合,使其具有自动进给功能,为企业进行设备的数控化改造提供了一种有效可行的途径。
现有的Z5140A型台式钻床经改造后提高了加工精度,扩大了机床的使用范围,并提高了生产率。
本论文说明了普通钻床的数控化改造的设计过程,较详尽地介绍了Z5140A机械传动部分的设计及数控系统部分的设计。
通过该改造计划,改造后的Z5140A型钻床具备数控机床的精度要求,自动化柔性生产的能力。
机床整体能力达到预期的要求。
Z5140A数控钻床主要用于加工各种孔及平面和曲面的铣削。
它集中了立式钻床和铣床的功能。
数控钻床需要很少人工操作,也没有机械操作元件如手柄、摇把等。
该钻床如同其他CNC钻床,全部工作循环是在微机数控系统控制下实现的。
车削对象改变后,只需改变相应的软件就可适应新的需要。
由于利用的床身、立柱等基础件都是重而坚固的铸造构件,而不是那种焊接构件,改造后的机床性能高、质量好,可以作为新设备继续使用多年。
但是受到原来机械结构的限制,不宜做突破性的改造。
关键词:数控机床;滚珠丝杠;数控系统AbstractAt present,Machine tools made in China is aging and can not meet the requirements of new technologies and new processes of production. This paper focuses on the NC Z5140A-type drill press conversion programs and MCU system design. Combining the traditional machines with the CNC technology, it can realize automatically feed function and provides a feasible and effective way for the enterprise of equipment's transformation with NC.Existing Z5140-type drill press improves the machining accuracy, expands the scope of machine use and increases the productivity after transformation. This paper describes the design process of the transformation of the general drilling with NC, introduces the design of the Z5140A mechanical transmission part and numerical control system part in detail.After the transformation plan, Z5140A-type drill transformed has the accuracy requirement of CNC machine tools and the automatic flexible production capacity. Machine tools achieve the desired overall capacity requirements. Z5140A CNC drilling machine is mainly used for processing a variety of holes and planar and surface milling. It contains the vertical drilling and milling function. CNC drilling and milling machinerequires very little manual operation and no operation of machinery components such as handles, crank and so on. As with other CNC drilling of the drilling machine, all of the cyclic work is completed under the control of the computer numerical control system. As turning object changes, just change the corresponding software to adapt to new needs. Because lathebed, column and other basic items are heavy and casting equipments but not the welded components, machine tools transformed has higher performance and better quality, which can be used as a new equipment for years. However, limited by the mechanical structure of the original, it can not be transformed revolutionarily.Key Word:Numerical Control Machine Tools ; Ball Screw; CNC System目录摘要 ........................................ - 1 -Abstract ...................................... - 2 -1绪论......................................... - 6 -1.1 立式钻床的概述............................................................................................ - 6 -1.2 数控立式钻床的发展.................................................................................... - 6 -1.3 立式钻床数控化改造的市场 ....................................................................... - 8 -1.3.1 机床数控化改造的市场...................................................................... - 8 -1.3.2 立式钻床简介...................................................................................... - 9 -1.4床数控化改造的内容及优缺点 .................................................................. - 10 -1.4.1数控化改造的内容............................................................................. - 10 -1.4.2 立式钻床数控化改造的优缺点........................................................ - 11 -2主传动系统的设计............................ - 12 -2.1 立式钻床数控化改造设计任务 ................................................................. - 12 -2.2 总体方案的确定.......................................................................................... - 13 -2.2.1 Z向步进电机与进给滚珠丝杠的联结 ............................................. - 13 -2.2.2 传动形式的选择................................................................................ - 15 -2.2.3 滚珠丝杠副的参数............................................................................ - 16 -2.2.4 滚珠丝杠副的组成及特点................................................................ - 17 -2.2.5 滚珠丝杠副的典型结构类型............................................................ - 17 -2.2.6 滚珠丝杠的支撑形式选择................................................................ - 19 -2.3 Z向进给滚珠丝杠副的计算与校核 ................................................... - 22 -2.3.1主轴钻削力计算................................................................................. - 22 -2.3.2滚珠丝杠副的选择计算..................................................................... - 23 -2.3.3选择步进电动机................................................................................. - 26 -2.4 电主轴选用、冷却与润滑 ......................................................................... - 30 -2.4.1 电主轴的概述.................................................................................... - 30 -2.4.2 电主轴的冷却与润滑........................................................................ - 33 -2.4.3 电主轴的选用.................................................................................... - 35 -3数控系统电路设计............................ - 37 -3.1绘制系统电气控制的结构框图 .................................................................. - 37 -3.1.1 机床硬件电路有以下几部分组成.................................................... - 38 -3.2 MCS-51单片机简介 ................................................................................... - 38 -3.2.1 8031单片机的基本特性.................................................................... - 38 -3.2.2 8031芯片引脚及其功能介绍......................................................... - 40 -3.3存储器扩展电路设计................................................................................... - 42 -3.3.1 程序存储器的扩展............................................................................ - 42 -3.3.2 数据存储器的扩展............................................................................ - 44 -3.3.3 译码电路设计.................................................................................... - 45 -3.4 I/O接口扩展电路设计 ............................................................................ - 45 -3.4.1 8155通用可编程接口芯片................................................................ - 45 -3.4.2 8255可编程接器芯片........................................................................ - 47 -3.4.3 8255的结构........................................................................................ - 48 -3.5 其它辅助电路设计...................................................................................... - 49 -3.5.1 8031的时钟电路................................................................................ - 49 -3.5.2 越界报警和急停处理电路................................................................ - 49 -3.5.3 复位电路............................................................................................ - 49 -3.5.4 掉电保护电路.................................................................................... - 50 -3.5.5 键盘显示接口电路............................................................................ - 50 -4结论........................................ - 51 -致谢 ............................. 错误!未定义书签。
X62W铣床主轴机械加工工艺规程与钻床夹具设计

X62W铣床主轴机械加工工艺规程与钻床夹具设计一、X62W铣床主轴机械加工工艺规程铣床是一种常用的机械加工设备,主要用于加工零部件的平面、曲面和曲线形状。
X62W铣床是一种常见的数控铣床,下面是针对X62W铣床的主轴机械加工工艺规程。
1.加工零件的准备工作a.根据工艺要求,准备好需要加工的零件,包括尺寸、材料等信息;b.清洁加工零件,确保表面没有杂质、油污等;c.安装所需要的刀具,并进行修整,保证刀具的刃口尖锐。
2.刀具的选择和刀具装夹a.根据零件的加工要求,选择合适的刀具,包括刀具类型、刀具直径等;b.使用合适的装夹方式将刀具安装到主轴上,确保刀具牢固可靠。
3.主轴转速和进给速度的设定a.根据加工材料的硬度和刀具直径等因素,合理设定主轴的转速;b.根据零件的加工要求,设定适当的进给速度,以确保加工质量。
4.加工路径的设定a.根据零件的形状和尺寸,确定合适的加工路径,包括切削方向和切削深度等;b.设置合适的刀具运动轨迹,使刀具能够按照规定的路径进行切削。
5.加工过程中的操作注意事项a.加工过程中要注意切削液的使用,以减少切削温度,保护工件表面;b.加工过程中要及时清理切削屑,防止其对工件和刀具造成损伤;c.加工过程中要始终保持专注,确保操作的安全和准确性。
6.完成加工后的处理a.加工完成后,进行清洁和检查,确保零件表面没有切削渣等残留物;b.完成零件的加工记录,包括加工时间、精度等信息。
钻床夹具是用于夹持工件,使其保持稳定位置并完成钻削加工的工具。
以下是针对钻床设计的夹具的设计要点。
1.夹具型式的选择a.根据工件形状和加工要求选择合适的夹具型式,如钳夹、原理滑块夹、气动滑块夹等;b.根据工件的特性,选择合适的夹持方式,如上夹、侧夹、角夹等。
2.夹具的结构设计a.夹具的结构应该简单、刚性强,以确保工件在夹持过程中的稳定性;b.夹具应根据工件的形状设计合适的夹持方式和夹具构造,使其能够夹持工件的有关部位,同时不影响钻削加工。
轴的加工工艺

课题:轴类零件加工工艺一、一、教学目的:熟悉轴类零件加工的主要工艺,其中包括结构特点、技术要求分析、定位基准选择用一般工艺路线的拟定。
掌握阶梯轴的加工工艺分析和工艺路线的拟订。
二、二、教学重点:轴类零件加工工艺分析三、三、教学难点:轴类零件加工工艺路线的拟定四、教学时数: 2 学时,其中实践性教学学时。
五、习题:六、教学后记:第六章第六章典型零件加工第一节第一节轴类零件加工一、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、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。
电主轴轴承座加工工艺流程

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轴的加工工艺

课题:轴类零件加工工艺一、一、教学目的:熟悉轴类零件加工的主要工艺,其中包括结构特点、技术要求分析、定位基准选择用一般工艺路线的拟定。
掌握阶梯轴的加工二、二、教学重点:轴类零件加工工艺分析三、三、教学难点:轴类零件加工工艺路线的拟定四、教学时数: 2 学时,其中实践性教学学时。
五、习题:六、教学后记:第六章第六章典型零件加工第一节第一节轴类零件加工一、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、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。
钻床加工概述(经典)

钻床加工概述
具有广泛用途的通用性机床,可对零件进行钻孔、扩孔、铰孔、锪平面和攻螺纹等加工。
在摇臂钻床上配有工艺装备时,还可以进行镗孔;在台钻上配上万能工作台(MDT-180型),还可铣键槽。
一、台式钻床
1、运动分析
主运动:主轴的旋转运动。
进给运动:主轴的移动,包
括主轴的上下、左右、前后
移动。
2、主参数
一般以钻床的最大钻孔
直径为主参数。
3、特性
安装在钳工台上面使用,
主轴中心位置固定。
加工时
移动工件以对准钻头。
多为
手动进给。
4、主要用途
常用来加工小型工件的
小孔。
二、立式钻床
与台式钻床类似,其主要特征为工作台和主轴箱可在立柱上垂直移动。
主轴中心位
置固定,加工时移动工件对准钻头。
三、摇臂钻床
1、主参数
以最大钻孔直径为主要参数。
2、特性
和以上两个钻床最大的区别在于
其工件时固定不动的,主轴可以随意移
动。
3、主要用途
主要用来加工大而重不便移动以及孔
数量多的工件。
机床主轴箱加工工艺及夹具设计

1 绪论1.1 机床在国民经济的地位及其发展简史现代社会中,人们为了高效、经济地生产各种高质量产品,日益广泛的使用各种机器、仪器和工具等技术设备与装备。
为制造这些技术设备与装备,又必须具备各种加工金属零件的设备,诸如铸造、锻造、焊接、冲压和切削加工设备等。
由于机械零件的形状精度、尺寸精度和表面粗糙度,目前主要靠切削加工的方法来达到,特别是形状复杂、精度要求高和表面粗糙度要求小的零件,往往需要在机床上经过几道甚至几十道切削加工工艺才能完成。
因此,机床是现代机械制造业中最重要的加工设备。
在一般机械制造厂中,机床所担负的加工工作量,约占机械制造总工作量的40%~60%,机床的技术性能直接影响机械产品的质量及其制造的经济性,进而决定着国民经济的发展水平。
可以这样说,如果没有机床的发展,如果不具备今天这样品种繁多、结构完善和性能精良的各种机床,现代社会目前所达到的高度物质文明将是不可想象的。
一个国家要繁荣富强,必须实现工业、农业、国防和科学技术的现代化,这就需要一个强大的机械制造业为国民经济各部门提供现代化的先进技术设备与装备,即各种机器、仪器和工具等。
然而,一个现代化的机械制造业必须要有一个现代化的机床制造业做后盾。
机床工业是机械制造业的“装备部”、“总工艺师”,对国民经济发展起着重大作用。
因此,许多国家都十分重视本国机床工业的发展和机床技术水平的提高,使本国国民经济的发展建立在坚实可靠的基础上。
机床是人类在长期生产实践中,不断改进生产工具的基础上生产的,并随着社会生产的发展和科学技术的进步而渐趋完善。
最原始的机床是木制的,所有运动都是由人力或畜力驱动,主要用于加工木料、石料和陶瓷制品的泥坯,它们实际上并不是一种完整的机器。
现代意义上的用于加工金属机械零件的机床,是在18世纪中叶才开始发展起来的。
当时,欧美一些工业最发达的国家,开始了从工场手工业向资本主义机器大工业生产方式的过度,需要越来越多的各种机器,这就推动了机床的迅速发展。
项目1.2轴类零件机械加工工艺编制:机械制造工艺规程概述

3、加工阶段的划分
(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。
项目1轴类零件机械加工工艺编制
教学目标:
1、机械制造工艺规程的基本概念、常用种类、
作用、制定工艺规程的基本原则、生产纲领 与生产类型、机加工工艺规程的设计步骤、 零件的结构工艺性; 2、实心轴的工艺路线拟定、空心轴的工艺路 线拟定等。
1
1.1.5 零件的结构工艺性分析
零件结构的工艺性是指所设计的零件在满足要求的
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。
18
任务1.2 轴的工艺路线拟定
1.2.1 实心轴的工艺路线拟定
19
20
一、 零件的工艺分析
图示零件是减速器中的传动轴,该零件小批生产。
它属于台阶轴类零件,由圆柱面、轴肩、螺纹、螺 尾退刀槽、砂轮越程槽和键槽等组成。轴肩一般用 来确定安装在轴上零件的轴向位置,各环槽的作用 是使零件装配时有一个正确的位置,并使加工中磨 削外圆或车螺纹时退刀方便;键槽用于安装键,以 传递转矩;螺纹用于安装各种锁紧螺母和调整螺母。 根据工作性能与条件,该传动轴图样规定了主要轴 颈M,N,外圆P、Q以及轴肩G、H、I有较高的尺寸、 位置精度和较小的表面粗糙度值,并有热处理要求。 这些技术要求必须在加工中给予保证。因此,该传 动轴的关键工序是轴颈M、N和外圆P、Q的加工。
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钻床主轴的加工工艺
下图为钻床主轴的零件图,其材料为40Cr ,生产类型为中批生产。
1)钻床主轴的结构分析
根据对钻床主轴零件图的分析,该零件的结构具有以下特点:从形状上看,该零件为多阶台结构的细长轴,且外圆直径相差较多;从加工表面类型看,外圆表面有光轴、花键和螺纹;内孔表面为锥孔,且有两径向腰形孔,与锥孔相交。
图3.14钻床主轴
2)钻床主轴的技术条件分析
钻床主轴的技术条件是根据其功用和工作条件制订的。
从图3.14钻床主轴零件图和图3.15主轴部件装配图可以看出,主轴的支承轴颈A 、B 是主轴部件的装配基准,因此技术条件中各项精度指标均是以支承轴颈A 、B 为基准确定的。
现将主要加工表面的技术要求分析如下: (1)支承轴颈的技术要求
主轴支承轴颈与两对角接触轴承相配合,前端A 比后端B 对主轴的回转精度影响大,故与轴承的配合A 比B 要紧些,其尺寸精度都按IT5级公差制造,都属过渡配合性质。
A 、B 的圆度和圆柱度要求都很高(0.004mm),而表面粗糙度要求一般(m R a μ63.0),这也和装配滚动轴承有关。
由于主轴支承轴颈是主轴部件的装配基准,因而它的制造精度直接影响到主轴部件的回转精度。
当支承轴颈有同轴度误差时,必将引起主轴的径向圆跳动,从而影响工件的加工质量,故A 、B 的同轴度要求很高(mm 008.0φ)。
(2)锥孔的技术要求
主轴锥孔(莫氏4号)对支承轴颈A 、B 的跳动,在轴端处要求0.008mm ;离轴端300mm 处要求0.015mm ;锥孔涂色检查接触面不小于70%;表面粗糙度值为Ra0.32m μ;硬度要求45 ~48HRC 。
主轴锥孔是用来安装钻头、铰刀或钻夹头、锥度套的,其轴心线与两个支承轴颈的轴心线应尽量重合,否则将影响机床精度和工件加工质量。
由于钻床工作时,需经常调换钻头、铰刀或工具,要求
锥孔有一定的硬度和较细的表面粗糙度,以减少磨损和保持紧密接触。
图3.15 钻床主轴部件装配图
(3)轴肩的技术要求
主轴轴肩与角接触球轴承的端面相接触,要求轴肩与支承轴颈A、B的端面跳动在0.02mm内,如果端面跳动量过大,会使轴承内圈轴心线倾斜,从而引起主轴的径向圆跳动。
(4)花键的技术要求
主轴的花键部分是与传动主轴的V带轮花键孔相配合的,要求其轴心线与支承轴颈A、B的径向
圆跳动在0.03mm内,否则在传动时容易引起主轴振动。
由于花键采用小径C ( 26h7)定心,故键侧
面要求与基准C的轴心线平行度为0.05mm、对称度为0.012mm。
(5)螺纹的技术要求
一般控制螺纹轴心线与支承轴颈轴心线的同轴度误差不超过0.025mm。
若同轴度误差较大,螺纹轴心线产生歪斜时,会使主轴部件上的锁紧螺母同样产生歪斜,导致滚动轴承内圈轴心线倾斜,引起主轴的径向圆跳动。
因此在加工主轴螺纹时,应与主轴颈在一次安装内同时加工,这样才能控制其同轴度。
通过以上分析可知:钻床主轴的主要加工表面是两个支承轴颈A、B;莫氏4号锥孔;轴肩端面和花键部分。
其中保证支承轴颈本身的尺寸精度、几何形状精度、两支承轴颈之间的同轴度、锥孔和支承颈的相互位置精度,是主轴加工的技术关键。
3)钻床主轴的加工工艺过程
根据对主轴的结构特点、技术要求进行分析后,即可根据生产批量、设备条件等制订钻床主轴的加公工艺过程。
制订前先列出钻床主轴的加工工艺路线:锻造一正火一车端面、钻中心孔一粗车一调质一半精车一划线(划腰形孔)一铣(腰形孔)一局部淬火一研中心孔一精车一粗铣花键一粗磨外圆一粗磨锥孔一车螺纹一精铣花键一时效处理一研中心孔一半精磨外圆一磨花键一精磨外圆一精磨锥孔一检验入库。
钻床主轴的加工工艺过程见表3.5。
4)钻床主轴的工艺过程分析
(1)毛坯的选择
由于工件各段直径相差较大,若毛坯采用热轧圆钢,则必须按最大直径来选择,这样就会既浪费材料,又增加工时,提高零件的生产成本。
而采用锻件只需锻成两段直径不同、形状简单的阶台轴,材料经锻造后又能提高零件的强度。
(2)定位基准的选择
轴类零件的定位基准,一般都选择两端中心孔。
因为轴类零件各外圆表面、锥孔、螺纹表面、花键表面的同轴度以及端面对旋转轴线的垂直度是其相互位置精度的主要项目,而这些表面的设计基准一般都是轴的中心线,如果用两端中心孔定位,就能符合基准重合的原则。
而且,用中心孔作为定位基准,就能够最大限度地在一次安装中加工出多个外圆和端面,这也符合基准统一的原则。
所以,应尽量采用中心孔作为轴加工的定位基准。
但在粗加工外圆时,为了提高生产率,常采用轴的外圆表面作为定位基准,用卡盘装夹,或以一端外圆和一端中心孔定位,那是一夹一顶安装。
另外当主轴前端加工出锥孔后,中心孔已经消失。
为了在精磨时仍能用中心孔作定位基准,必须采用带有中心孔的锥堵(闷头)或锥堵心轴。
常用的锥堵有带螺纹和不带螺纹两种,如图3.16所示。
图3.16(a)为带螺纹的锥堵,装于主轴右端,当加工结束后,用螺母旋在锥堵螺纹处,旋紧螺母与工件端面接触,即可将锥堵取出。
主轴左端装图3.16(b)的锥堵,其莫氏4号圆锥与主轴圆锥孔相配,另一端铣成两个平面,待加工结束后,用扳手转动锥堵即可取出。
钻床主轴上装的锥堵就是这种形式。
当主轴的锥孔锥度较大(如铣床主轴)或圆柱孔时,可用带锥堵的拉杆心轴,简称锥堵心轴,如图3.17所示。
图3.16 锥堵(闷头)
(a)带螺纹的锥堵 (b)不带螺纹的锥堵 (c)在工件两端装入锥堵
图3.17锥堵心轴
(3)加工阶段的划分
由于主轴精度要求高,又是多阶台带锥孔和腰形孔的零件,切除大量金属后会引起内应力重新分布而变形。
因此,应将粗精加工分开,先完成表面的粗加工,再完成各表面的半精加工和精加工,而主要表面的精加工则放在最后进行。
这样,主要表面的精度就不会受到其它表面加工或内应力重新分布的影响。
从表3.5钻床主轴加工的工艺过程可以看出其加工过程大致划分为三个阶段:调质以前的工序为粗加工阶段;调质以后至时效处理前的工序为半精加工阶段;时效处理后的工序为精加工阶段。
要求较高的支承轴颈和莫氏4号锥孔的精加工,则放在最后进行。
(4)热处理工序的安排
在主轴加工的整个工艺过程中,应安排足够的热处理工序,以保证主轴的力学性能及加工精度的要求,并可改善工件的切削加工性能。
在主轴毛坯锻造后,应安排正火处理,以消除锻造应力,改善金属组织,细化晶粒,改善切削加工性能。
在粗加工后,安排调质处理,可获得均匀细致的回火索氏体组织,提高零件的综合力学性救在半精车外圆和加工出莫氏4号锥孔以及两腰形孔后,安排局部淬火,以提高主轴端的硬度。
在最后半精磨和精磨前,安排时效处理,目的是消除以前加工时产生的内应力,提高精磨后工件
尺寸的稳定性。
图3.18 磨主轴锥孔夹具
(5)主轴锥孔的磨削
因钻床主轴较长(1030mm),在一般万能外圆磨床上无法磨削锥孔,需在专用主轴孔磨床上用磨锥孔夹具才能磨削。
该夹具如图3.18所示。
夹具由底座、支承架和浮动夹头三部分组成,两个支承架固定在底座上,作为工件定位基准的两段支承轴颈放在支承架上的两个V形块上,V形块镶有硬质合金,以提高其耐磨性,保持夹具的定位精度。
工件的中心高应等于砂轮主轴的中心高,否则磨削后锥孔素线会形成双曲线形状,影响内锥孔的接触精度。
后端的浮动夹头用锥柄装在磨床头架主轴的锥孔内,工件尾端插入弹性套内,由弹簧将浮动夹头连同工件向左拉,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。
采用这种联结方式,可以避免磨床头架主轴误差对工件定位精度的影响。
在没有条件采用磨床磨削锥孔时,可用研磨来代替,此时须分粗、精研磨工序,因锥孔直径较小,研磨工作量不大,故一般采用手工研磨的方法。
表3.5 钻床主轴的加工工艺过程。