1、車床主軸是車床的主要零件，它的頭端裝有夾具、工件或刀具，工作時要承受扭曲和彎矩，所以要求有足夠的剛性、耐磨性和抗振性，并要求很高的回轉(zhuǎn)精度。所以主軸的加工質(zhì)量對機(jī)床的工作精度和使用壽命有很大的影響。一、零件材料：45鋼技術(shù)要求：1、莫氏錐度及1:12錐面用涂色法檢查，接觸率為大于等于70%。2、莫氏6號錐孔對主軸端面的位移為+2。3、用環(huán)規(guī)緊貼C面，環(huán)規(guī)端面與D端面的間隙為0.050.14、花鍵不等分積累誤差和鍵對定心直徑中心的偏移為0.02零件數(shù)據(jù)：（見零件圖）根據(jù)軸類零件的功用和工作條件，其技術(shù)要求主要在以下方面：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(nèi)圈配合的外圓軸頸，即支承

2、軸頸，用于確定軸的位置并支承軸，尺寸精度要求較高，通常為IT5IT7;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IT6IT9。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(yīng)限制在尺寸公差范圍內(nèi)，對于精密軸，需在零件圖上另行規(guī)定其幾何形狀精度。相互位置精度包括內(nèi)、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。表面粗糙度軸的加工表面都有粗糙度的要求，一般根據(jù)加工的可能性和經(jīng)濟(jì)性來確定。支承軸頸常為0.21.6mi傳動件配合軸頸為0.43.2mi其他熱處理及外觀修飾等要求。二、零件的結(jié)構(gòu)特點圖1所示零件是車床的

3、主軸，它屬于臺階型軸類零件，由圓柱面、軸肩、螺紋、退刀槽和鍵槽等組成。軸肩一般用來確定安裝在軸上零件的軸向位置；鍵槽是便于安裝鍵，以傳遞轉(zhuǎn)矩；螺紋用于安裝各種鎖緊螺母和調(diào)整螺母。從圖1所示的車床主軸零件的支撐軸頸A、B是裝配基準(zhǔn)，故對A、B兩段軸頸的加工提出了很高的要求。主軸的支撐軸頸、配合軸頸、錐孔、前端圓錐面及端面、鎖緊螺紋等表面是軸的主要加工表面。其中支撐軸頸本身的尺寸精度、幾何形狀精度、相互位置精度和表面粗糙度尤為重要。加工工藝性次零件的技術(shù)要求不高，用車床、銑床和鉆床就可以加工出來，精度要求一般是7到8級，而且表面粗糙度要求也不太高，是一個較好加工的零件。確定零件毛胚考慮到零件的經(jīng)濟(jì)

4、性和綜合性能要求，零件材料為45鋼。1、粗基準(zhǔn)的選用原則1、保證不加工表面與加工表面相互位置要求原則。當(dāng)有些不加工表面與加工表面之間有相互位置要求時，一般不選擇加工表面作為粗基準(zhǔn)。2、保證各加工表面的加工余量合理分配的原則。應(yīng)選擇重要加工表面為粗基準(zhǔn)。3、粗基準(zhǔn)不重復(fù)使用的原則。粗基準(zhǔn)的精度低，粗糙度數(shù)值大，重復(fù)使用會造成較大的定位誤差，因此，同一尺寸方向的粗基準(zhǔn)，通常只允許使用一次。2、精基準(zhǔn)的選用原則1、基準(zhǔn)重合原則。盡可能使設(shè)計基準(zhǔn)和定位基準(zhǔn)重合，以減少定位誤差。2、基準(zhǔn)統(tǒng)一原則。盡可能使用同一定位基準(zhǔn)加工個表面，以保證各表面的位置精度。如軸類零件常用兩端頂尖孔作為統(tǒng)一的定位基準(zhǔn)。3、互

5、為基準(zhǔn)原則。當(dāng)兩個加工表面間的位置精度要求比較高的時候，可用互為基準(zhǔn)的原則反復(fù)加工。4、自為基準(zhǔn)的原則。當(dāng)要求加工余量小而均勻時，可選擇加工表面作為自身的定位基準(zhǔn)。確定零件的定位基準(zhǔn)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(zhǔn)時，應(yīng)遵循基準(zhǔn)重合、基準(zhǔn)統(tǒng)一和互為基準(zhǔn)等重要原則，并能在一次裝夾中盡可能加工出較多的表面。由于主軸外圓表面的設(shè)計基準(zhǔn)是主軸軸心線，根據(jù)基準(zhǔn)重合的原則考慮應(yīng)選擇主軸兩端的頂尖孔作為精基準(zhǔn)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，有利于保證加工面間的位置精度。所以主軸在粗車之前應(yīng)先加工頂尖孔。為了保證支承軸頸與主軸內(nèi)錐面的同軸度要求，宜按

6、互為基準(zhǔn)的原則選擇基準(zhǔn)面。如車小端1：20錐孔和大端莫氏6號內(nèi)錐孔時，以與前支承軸頸相鄰而它們又是用同一基準(zhǔn)加工出來的外圓柱面為定位基準(zhǔn)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、后錐孔內(nèi)所配錐堵的頂尖孔為定位基面；在粗磨莫氏6號內(nèi)錐孔時，又以兩圓柱面為定位基準(zhǔn)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；最后精磨莫氏6號錐孔時，直接以精磨后的前支承軸頸和另一圓柱面定位。定位基準(zhǔn)每轉(zhuǎn)換一次，都使主軸的加工精度提高一步。軸類零件的材料常用45鋼，精度較高的軸可選用40Cr、軸承鋼GCU5彈簧鋼65M"也可選用球墨鑄鐵；對高速、重載的軸，

7、選用20CrMnTi、20Mn2B20Cr等低碳合金鋼或38CrMoAl氮化鋼。軸類毛坯常用圓棒料和鍛件；大型軸或結(jié)構(gòu)復(fù)雜的軸采用鑄件。毛坯經(jīng)過加熱鍛造后，可使金屬內(nèi)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(qiáng)度。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(nèi)部晶粒細(xì)化，消除鍛造應(yīng)力，降低材料硬度，改善切削加工性能。調(diào)質(zhì)一般安排在粗車之后、半精車之前，以獲得良好的物理力學(xué)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后，還需進(jìn)行低溫時效處理。擬訂零件的加工路線是制定工藝規(guī)程的總體布局，主要任務(wù)是選擇各表面的

8、加工方法，及定位基準(zhǔn)，確定加工順序，各工序采用的機(jī)床設(shè)備和工藝裝備等。主軸加工工藝過程分析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，鉆通孔，車錐面、錐孔，鉆大頭端面各孔，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(jī)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(jìn)行，即粗車-調(diào)質(zhì)（預(yù)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）-鉆

9、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，加工后配錐堵）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(dāng)主要表面加工順序確定后，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(xiàn)廢品，所以盡量安排在后面工序進(jìn)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(fèi)工時。但這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過程中損傷已精加工過的對凡是需要在淬硬表面上加工的螺孔、鍵槽等，都應(yīng)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后，精磨之前進(jìn)行加工

10、。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后的精加工階段進(jìn)行，這樣半精加工后殘余應(yīng)力所引起的變形和熱處理后的變形，就不會影響螺紋的加工精度。工藝路線的擬定為保證幾何形狀、尺寸精度、位置精度及各項技術(shù)要求，必須判定合理的工藝路線。工藝路線方案一序號工序名稱工序內(nèi)容定位基準(zhǔn)設(shè)備5備料10鍛造磨鍛立式精鍛機(jī)15熱處理正火回火爐20鋸鋸小端，保持總長為890+2.5mm鋸床25銃端面打中心孔車端面鉆=5mnm勺中心孔小端外形銃床、鉆床30車粗車各段外徑，均放余量為2.53mm大端外形及斷面、小端中心孔車床35車粗車DE間及165mmz卜圓，均放

11、余里為2.53mm小端外形，115mms面車床40車粗車大端后斷面及115mm外圓與上邊工序接平大端外形，小端中心孔車床45鉆鉆45mnm勺導(dǎo)向孔小端外形，115mms面鉆床50鉆鉆45mnm勺通孑L小端外形，115mms面深孔鉆床55熱處理調(diào)質(zhì)220240HB60車車小端面，內(nèi)孔光出即可，長度不少于10mm大端外形，89表面車床65車小吊車各檔外圓及1:12錐面，均留0.50.6mm螺紋外徑留磨量0.20.3mm大端外形，小端孔口仿形車床70車1、半精車大端DE面及莫氏錐孔2、半精車大端后斷面，切割各槽大端外形，小端孔口車床75鉆擴(kuò)48mmiI孔大端外形，89表面深孔鉆床80熱處理按圖耍求對

12、各部位進(jìn)行熱處理85車1、半吊車大端DE面2、車6號莫氏錐孔，精車端面小端外形車床90磨半精磨各檔外圓，1:12錐面，螺紋外圓，大端外圓及端面用錐套心軸夾持找正89mm外圓磨床115mmz卜圓，徑向圓跳動不大于0.005mm95銃銃鍵槽12H980外圓3#萬能銃床100鉆大端面上各孔DXE面專用鉆床105車精車M74X1.5M100X1.5M115X1.5mrig紋及大端面后端面大端外圓，小端孔口找正89mm115mmz卜圓，徑向圓跳動小于0.005mm車床110磨精磨各檔外圓，DE間及錐面錐套找正89mm115mmz卜圓，徑向圓跳動小于0.005mm外圓磨床115磨精磨大端錐孔89mm115

13、mmz卜圓軸肩找正，徑向跳動小于0.005mm專用磨床120清除清洗去毛刺125檢查按圖樣技術(shù)要求項目檢查工藝路線方案二序號工序名稱工序內(nèi)容定位基準(zhǔn)設(shè)備5備料10鍛造磨鍛立式精鍛機(jī)15熱處理正火回火爐20鋸鋸小端，保持總長為890+2.5mm鋸床25銃端面打中心孔車端面鉆=5mnm勺中心孔小端外形銃床、鉆床30車粗車各段外徑，均放余量為2.53mm大端外形及斷面、小端中心孔車床35車粗車DE間及165mmz卜圓，均放余里為2.53mm小端外形，115mms面車床40車粗車大端后斷面及115mm外圓與上邊工序接平大端外形，小端中心孔車床45車車小端面，內(nèi)孔光出即可，長度不少于10mm大端外形，8

14、9表面車床50車小吊車各檔外圓及1:12錐面，均留0.50.6mm螺紋外徑留磨量0.20.3mm大端外形，小端孔口仿形車床55車1、半精車大端DE面及莫氏錐孔2、半精車大端后斷面，切割各槽大端外形，小端孔口車床60車1、半吊車大端DE面小端外形車床2、車6號莫氏錐孔，精車端面65鉆鉆45mm勺導(dǎo)向孔小端外形，115mms面鉆床70鉆鉆45mmt勺通孑L小端外形，115mms面深孔鉆床75熱處理調(diào)質(zhì)220240HB80鉆擴(kuò)48mmiI孔大端外形，89表面深孔鉆床85熱處理按圖耍求對各部位進(jìn)行熱處理90磨半精磨各檔外圓，1:12錐面，螺紋外圓，大端外圓及端面用錐套心軸夾持找正89mm115mmz卜

15、圓，徑向圓跳動不大于0.005mm外圓磨床95銃銃鍵槽12H980外圓3#萬能銃床100鉆大端面上各孔DE面專用鉆床105車精車M74X1.5M100X1.5M115X1.5mmg紋及大端面后端面大端外圓，小端孔口找正89mm115mmz卜圓，徑向圓跳動小于0.005mm車床110磨精磨各檔外圓，DE間及錐面錐套找正89mm115mmz卜圓，徑向圓跳動小于0.005mm外圓磨床115磨精磨大端錐孔89mm115mmz卜圓軸肩找正，徑向跳動小于0.005mm專用磨床120清除清洗去毛刺125檢查按圖樣技術(shù)要求項目檢查兩個工藝路線的分析：相比工藝路線方案一，工藝路線方案二采用先銃面，后鉆孔的思路，

16、符合工序集中和先面后孔的原則，但在加工右邊圓柱上平面和左邊圓柱下平面時不便于定位和裝夾，且不符合基準(zhǔn)先行的原則；而加工方案一不僅符合先面后孔的原則和基準(zhǔn)先行原則，而且便于定位和裝夾。另外，選擇方案時還應(yīng)考慮工廠的具體條件等要素，如：設(shè)備能否借用工、夾、量具等。本次設(shè)計采用工藝路線一.車床主軸機(jī)械加工工藝過程卡序號工序名稱工序內(nèi)容定位基準(zhǔn)設(shè)備5備料10鍛造磨鍛立式精鍛機(jī)15熱處理正火回火爐20鋸鋸小端，保持總長為890+2.5mm鋸床25銃端面打中心孔車端面鉆=5mm勺中心孔小端外形銃床、鉆床30車粗車各段外徑，均放余量為2.53mm大端外形及斷面、小端中心孔車床35車粗車DE間及165mmz卜

17、圓，均放余里為2.53mm小端外形，115mms面車床40車粗車大端后斷面及115mm外圓與上邊工序接平大端外形，小端中心孔車床45鉆鉆45mm勺導(dǎo)向孔小端外形，115mms面鉆床50鉆鉆45mm勺通孑L小端外形，115mms面深孔鉆床55熱處理調(diào)質(zhì)220240HB60車車小端面，內(nèi)孔光出即可，長度不少于10mm大端外形，89表面車床65車小吊車各檔外圓及1:12錐面，均留0.50.6mm螺紋外徑留磨量0.20.3mm大端外形，小端孔口仿形車床70車1、半精車大端DE面及莫氏錐孔2、半精車大端后斷面，切割各槽大端外形，小端孔口車床75鉆擴(kuò)48mmiI孔大端外形，89表面深孔鉆床80熱處理按圖要

18、求對各部位進(jìn)行熱處理85車1、半吊車大端DE面2、車6號莫氏錐孔，精車端面小端外形車床90磨半精磨各檔外圓，1:12錐面，螺紋外圓，大端外圓及端面用錐套心軸夾持找正89mm115mmz卜圓，徑向圓跳動不大于0.005mm外圓磨床95銃銃鍵槽12H980外圓3#萬能銃床100鉆鉆大端面上各孔DXE面專用鉆床105車精車M74X1.5M100X1.5M115X1.5mrig紋及大端面后端面大端外圓，小端孔口找正89mm115mmz卜圓，徑向圓跳動小于0.005mm車床110磨精磨各檔外圓，DE間及錐面錐套找正89mm115mmz卜圓，徑向圓跳動小于0.005mm外圓磨床115磨精磨大端錐孔89mm專用磨床115mmz卜圓軸肩找正，徑向跳動小于0.005mm120清除清洗去毛刺125檢查按圖樣技術(shù)要求項目