第四章典型零件的加工工藝1第四章典型零件的加工工藝14.1軸類零件的加工一、軸類零件的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)和技術(shù)要求：①長度大于直徑；②加工表面為內(nèi)外圓柱面、圓錐面、螺紋、花鍵、溝槽等；③有一定的回轉(zhuǎn)精度。軸類零件的分類：①按其結(jié)構(gòu)形狀可分為光軸、階梯軸、空心軸和異形軸(如曲軸、凸輪軸、偏心軸等)四類。②按軸的長度與直徑之比值(長徑比)又可分為剛性軸(L/d≤12)和撓性軸(L/d＞12)兩類。24.1軸類零件的加工一、軸類零件的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)和技術(shù)要求：233（1）尺寸精度和幾何形狀精度軸類零件的主要表面為軸頸，裝配傳動零件的稱配合軸頸，裝配軸承的稱支承軸頸。

①軸頸的尺寸精度

通常為IT8～I(xiàn)T6；高精度的軸頸為IT5。

②軸頸的形狀精度（圓度、圓柱度）應(yīng)限制在直徑公差范圍內(nèi)，對形狀精度要求較高時，則應(yīng)在零件圖樣上規(guī)定允許的偏差。2．軸類零件的主要技術(shù)要術(shù)4（1）尺寸精度和幾何形狀精度2．軸類零件的主要技術(shù)要術(shù)4（2）相互位置精度1）配合軸頸軸線相對支承軸頸軸線的同軸度；2）配合軸頸相對支承軸頸軸線的圓跳動。

普通精度的軸，同軸度誤差為0.01～0.03mm，高精度的軸為0.001～0.005mm。3）其他的相互位置精度如軸肩端面對軸線的垂直度等。（3）表面粗糙度

配合軸頸的表面粗糙度值Ra一般為1.6～0.8μm，支承軸頸的表面粗糙度值Ra一般為0.8～0.4μm。5（2）相互位置精度（3）表面粗糙度5二、軸類零件的材料和毛坯

1、軸類零件的常用毛坯：

①光軸、直徑相差不大的階梯軸常采用熱軋或冷拉的圓棒料；②直徑相差較大的階梯軸和比較重要的軸大都采用鍛件。③當(dāng)軸的結(jié)構(gòu)形狀復(fù)雜或尺寸較大時，也有采用鑄件的。毛坯鍛造自由鍛模鍛中小批大批大量6二、軸類零件的材料和毛坯1、軸類零件的常用毛坯：毛坯鍛造自由2、軸類零件的材料：1）中碳鋼45鋼應(yīng)用最多，一般須經(jīng)調(diào)質(zhì)、表面淬火等熱處理以獲得一定的強(qiáng)度、硬度、韌性和耐磨性。2）中等精度而轉(zhuǎn)速較高的軸則可采用中碳合金鋼，如40Cr，40MnB，35SiMn，38SiMnMo等。3）軸承鋼GCr15和彈簧鋼65Mn等材料，調(diào)質(zhì)和高頻淬火后，硬度高，并具有較高的耐疲勞性能和較好的耐磨性，可制造較高精度的軸。4）采用氮化鋼38CrMoAl等，經(jīng)調(diào)質(zhì)和滲氮后，不僅具有良好的耐磨性和抗疲勞性能，其熱處理變形也較小。可用精密機(jī)床的主軸，如磨床砂輪軸、坐標(biāo)鏜床主軸。72、軸類零件的材料：7881、定位基準(zhǔn)

軸類零件加工時最常用的定位基準(zhǔn)是頂尖孔。三、軸類零件加工工藝分析采用兩頂尖孔定位基準(zhǔn)的好處？基準(zhǔn)統(tǒng)一，能在一次安裝中加工出各段外圓表面及其端面，保證同軸度和垂直度。夾具簡單、加工效率高。91、定位基準(zhǔn)三、軸類零件加工工藝分析采用兩頂尖孔定位基準(zhǔn)的頂尖的實(shí)施對于實(shí)心軸，粗加工前，先打頂尖孔對于空心軸？通孔徑較小時，可直接在孔口倒出寬度不大于2mm的60°錐面代替中心孔；不宜時，采用帶有中心孔的錐堵或帶錐堵的拉桿心軸。10頂尖的實(shí)施對于實(shí)心軸，粗加工前，先打頂尖孔10錐堵應(yīng)具有較高的精度；在使用過程中，應(yīng)盡量減少錐堵的裝拆次數(shù)，以免增加安裝誤差。如必須拆卸，重裝后必須按重要外圓進(jìn)行找正和修磨中心孔。錐堵心軸要求兩個錐面應(yīng)同軸，否則擰緊螺母后會使工件變形。精基準(zhǔn)選擇另一方案，采用支承軸頸定位，可以加工錐孔，兩外支承軸徑既是裝配基準(zhǔn)又是各個表面相互位置的設(shè)計基準(zhǔn)，符合基準(zhǔn)重合原則11錐堵應(yīng)具有較高的精度；精基準(zhǔn)選擇另一方案，采用支承軸頸定位，1．以兩中心孔定位裝夾（頂兩頭）121．以兩中心孔定位裝夾（頂兩頭）12一夾一頂13一夾一頂131414⑶大、重型軸一夾一托。15⑶大、重型軸一夾一托。15（二）中心孔的修研中心孔的深度：影響定位軸向位置；兩中心孔同軸度：影響同軸度、影響位置精度；中心孔錐角和圓度誤差：直接反映到工件的圓度上。單件小批生產(chǎn)時，中心孔主要是在臥式車床或鉆床上鉆出，大批大量生產(chǎn)時用銑端面打中心孔機(jī)床加工中心孔，生產(chǎn)率高，保證兩端中心孔在同一軸線，一批工件兩端中心孔間距相等。16（二）中心孔的修研中心孔的深度：影響定位軸向位置；兩中心孔同修研中心孔：2）用鑄鐵頂尖研磨；修研時加研磨劑1）用油石或橡膠砂輪研磨頂尖孔；油石消耗量大，不適合大批量生產(chǎn)3）用硬質(zhì)合金頂尖刮研。生產(chǎn)率高，質(zhì)量稍差4）用中心孔專用磨床磨削。精度和效率都很高17修研中心孔：2）用鑄鐵頂尖研磨；修研時加研磨劑1）用油石或橡（三）花鍵加工方法1.花鍵的銑削加工單件小批生產(chǎn)時，可采用臥式銑床、分度頭與三面刃銑床加工。加工方便，但加工質(zhì)量較差，生產(chǎn)率低。產(chǎn)量稍大時，可采用花鍵滾刀在花鍵銑床上加工。加工質(zhì)量和生產(chǎn)率較高。18（三）花鍵加工方法1.花鍵的銑削加工單件小批生產(chǎn)時，可采為提高花鍵軸加工的質(zhì)量和生產(chǎn)率，可采用雙飛刀高速銑花鍵。不僅能保證鍵側(cè)的精度和表面粗糙度，而且效率比一般銑削高出數(shù)倍。19為提高花鍵軸加工的質(zhì)量和生產(chǎn)率，可采用雙飛刀高速銑花鍵。12.花鍵的磨削加工小批生產(chǎn)可采用工具磨床，或借用分度頭在平面磨床上分兩次磨削；大量生產(chǎn)時使用花鍵磨床或?qū)Ｓ脵C(jī)床，利用高精度分度板分度，一次安裝下將花鍵軸磨完。202.花鍵的磨削加工小批生產(chǎn)可采用工具磨床，或借用分度頭在(四）軸類零件典型加工工藝路線毛坯準(zhǔn)備→正火→加工端面和中心孔→粗車→調(diào)質(zhì)→精車→花鍵、鍵槽、螺紋等加工→表面淬火→修研頂尖孔→粗磨→精磨。21(四）軸類零件典型加工工藝路線毛坯準(zhǔn)備→正火→加工端面和中心熱處理工序的安排結(jié)構(gòu)尺寸不大的中碳鋼普通軸類鍛件，一般在切削加工前進(jìn)行調(diào)質(zhì)熱處理。對于重要的軸類零件(如機(jī)床主軸)，則：一般在毛坯鍛造后安排正火處理，達(dá)到消除鍛造應(yīng)力，改善切削性能的目的；

粗加工后安排調(diào)質(zhì)處理，以提高零件的綜合力學(xué)性能，并作為需要表面淬火或氮化處理的零件的預(yù)備熱處理；

軸上有相對運(yùn)動的軸頸和經(jīng)常拆卸的表面，需要進(jìn)行表面淬火處理，安排在磨削前?；蛟诖帜ズ?、精磨前滲氮處理22熱處理工序的安排22四、機(jī)床主軸加工工藝及其分析23四、機(jī)床主軸加工工藝及其分析232424（1）零件分析

對機(jī)床主軸的共同要求是必須滿足機(jī)床的工作性能：即回轉(zhuǎn)精度、剛度、熱變形、抗振性、使用壽命等多方面的要求。

車床主軸是帶有通孔的多階臺軸，普通精度等級，材料為45鋼。

生產(chǎn)類型為大批生產(chǎn)。25（1）零件分析251）主要表面及其精度要求①支承軸頸

是兩個錐度為1:12的圓錐面，分別與兩個雙列短圓錐軸承相配合。

支承軸頸是主軸部件的裝配基準(zhǔn)，其精度直接影響主軸部件的回轉(zhuǎn)精度，尺寸精度一般為IT5。

主軸兩支承軸頸的圓度允差和對其公共軸線的斜向圓跳動允差均為0.005mm，表面粗糙度Ra值不大于0.63μm。261）主要表面及其精度要求26②配合軸頸

是與齒輪傳動件連接的表面，共有ψ80h5、ψ89f6和ψ90g5三段，前兩段與齒輪分別采用鍵連接與花鍵連接，ψ90g5上齒輪空套，工作時兩者有相對運(yùn)動，因此該軸頸表面須淬火。配合軸頸的尺寸精度為IT6～I(xiàn)T5，表面粗糙度值Ra不大于0.63μm。27②配合軸頸27③莫氏6號錐孔

用于安裝夾具或刀具，是主軸的主要工作表面之一。其軸線必須與支承軸頸的公共軸線盡量重合，否則將影響機(jī)床精度，使工件產(chǎn)生同軸度誤差

對支承軸頸公共軸線的斜向圓跳動允差在軸端處為0.005mm，在離軸端300mm處為0.01mm；

表面粗糙度值不大于0.63μm。

該錐孔因工作中經(jīng)常裝卸夾具，表面須淬火以提高其耐磨性。28③莫氏6號錐孔28④軸端短圓錐

是安裝通用夾具卡盤或撥盤的定位面，錐角(錐度1:4)。保證錐面與支承軸頸公共軸線盡量同軸，端面與支承軸頸公共軸線盡量垂直，才能確?？ūP的定心精度

此圓錐面對支承軸頸公共軸線的斜向圓跳動允差為0.008mm，表面粗糙度值不大于1.25μm，須表面淬火。29④軸端短圓錐292）毛坯選擇

主軸是機(jī)床的重要零件，其質(zhì)量直接影響機(jī)床的工作精度和使用壽命；結(jié)構(gòu)為多階梯空心軸，直徑差很大(本例最大外圓直徑ψ195mm，最小外圓直徑ψ70mm)。從上述兩方面考慮，使用鍛造毛坯不僅能改善和提高主軸的力學(xué)性能，而且可以節(jié)省材料和切削工作量，由于屬大批生產(chǎn)，因此，采用模鍛毛坯。302）毛坯選擇303）定位基準(zhǔn)選擇

主要定位基準(zhǔn)為兩端中心孔。粗車時切削力大，采用“一夾一頂”。在通孔加工后，加工外圓表面時使用錐堵。精加工內(nèi)錐孔時用有較高精度的外圓表面及階梯端面定位。313）定位基準(zhǔn)選擇314）主要表面加工方法選擇①支承軸頸、配合軸頸短圓錐：粗車-半精車-粗磨-精磨。②莫氏6號錐孔：鉆孔-車內(nèi)錐-粗磨-精磨。③其他表面花鍵：粗銑-精銑。螺紋：車。5）熱處理安排①正火：毛坯鍛造后。②調(diào)質(zhì)：粗車后、半精車前。③表面淬火：磨削前324）主要表面加工方法選擇5）熱處理安排323333粗加工半精加工精加工用大的切削用量切除大部分余量，把毛坯加工到接近工件的最終形狀和尺寸，只留下少量的加工余量。為精加工做好準(zhǔn)備，尤其為精加工做基面準(zhǔn)備。對于一些要求不高的表面，如大端端面各孔，在這個階段加工到圖樣規(guī)定的要求。把各表面都加工到圖樣規(guī)定的要求。34粗加工半精加工精加工用大的切削用量切除大部分余量，把毛坯加工1、加工階段劃分整個主軸的加工工藝過程就是以主要表面（支承軸頸、錐孔）的粗加工、半精加工和精加工為主，適當(dāng)插入其他表面的加工工序而組成的。加工階段的劃分起主導(dǎo)作用的是工件的精度要求。對于一般精度的機(jī)床主軸，精磨是最終機(jī)械加工工序。對精密機(jī)床的主軸，還要增加光整加工階段，以求獲得更高的尺寸精度和更低的表面粗糙度。351、加工階段劃分整個主軸的加工工藝過程就是以主要表面（支承軸2、定位基準(zhǔn)的選擇：用毛坯外圓表面作為粗基面，鉆中心孔；粗車各外圓表面和端面（一夾一頂）；半精車加工各外圓用兩中心孔定位鉆深孔采用前后外圓作定位基準(zhǔn)（一夾一托）用外圓表面定位，半精加工大端錐孔和小端錐孔。精車和磨削各外圓，統(tǒng)一用錐堵中心孔定位精磨錐孔用支承軸頸定位，獲得錐孔的加工精度362、定位基準(zhǔn)的選擇：用毛坯外圓表面作為粗基面，鉆中心孔；363、工序順序安排考慮1）先安排定位基面加工2）后安排其他表面和次要表面的加工：對于主軸上的花鍵、鍵槽、螺紋等次要表面的加工，通常安排在外圓精車或粗磨以后、精磨之前進(jìn)行，否則會在外圓終加工時產(chǎn)生沖擊，不利于保證加工質(zhì)量和影響刀具的壽命，或者會破壞主要表面已經(jīng)獲得的精度3）就基準(zhǔn)統(tǒng)一而言，希望始終以頂尖孔定位，避免使用錐堵，則深孔加工應(yīng)安排在最后。但深孔加工是粗加工工序，要切除大量金屬，加工過程中會引起主軸變形，所以安排在半精車外圓之后深孔加工出來。373、工序順序安排考慮1）先安排定位基面加工2）后安排其他表面4)因主軸的螺紋對支承軸頸有一定的同軸度要求，故放在淬火之后的精加工階段進(jìn)行，以免受半精加工所產(chǎn)生的應(yīng)力以及熱處理變形的影響5)外圓加工順序安排要照顧主軸本身的剛度，應(yīng)先加工大直徑后再加工小直徑，以免一開始就降低主軸剛度。

384)因主軸的螺紋對支承軸頸有一定的同軸度要求，故放在淬火4、主要表面加工方法的選擇1)主軸各外圓表面的加工;單件小批生產(chǎn)時，采用臥式車床；成批生產(chǎn)時，采用液壓仿形車床、轉(zhuǎn)塔車床或數(shù)控車床；大批大量生產(chǎn)時，常采用液壓仿形或多刀半自動車床圖多刀加工示意圖394、主要表面加工方法的選擇圖多刀加工示意圖39一般精度的車床主軸精加工采用磨削方法，安排在最終熱處理之后，用以糾正熱處理中產(chǎn)生的變形，并最后達(dá)到精度和表面粗糙度要求。磨削主軸一般在外圓磨床或萬能磨床上進(jìn)行，前后兩頂尖都采用高精度的固定頂尖，并注意頂尖和中心孔的接觸面積，必要時要研磨頂尖孔，并對磨床砂輪軸的軸承也提出很高的要求。圖

組合磨削

40一般精度的車床主軸精加工采用磨削方法，安排在最終熱處2)主軸錐孔的精加工是主軸加工的最后一個關(guān)鍵工序。主軸錐孔對主軸支承軸頸的徑向圓跳動公差，是機(jī)床的主要精度指標(biāo)之一，因此錐孔的磨削是關(guān)鍵工序主軸錐孔磨削通常采用專用夾具。412)主軸錐孔的精加工主軸錐孔磨削通常采用專用夾具。41精磨主軸內(nèi)錐孔頭架主軸與工件間采用撓性連接，工件回轉(zhuǎn)軸線由專用磨夾具決定，不受頭架回轉(zhuǎn)誤差影響。88-浮動夾頭42精磨主軸內(nèi)錐孔頭架主軸與工件間采用撓性連接，工件88-浮動夾3)主軸中心通孔的加工：車床主軸的中心通孔加工屬于深孔加工；使用刀具細(xì)長、剛性差、排屑困難、散熱條件差，因此加工困難，工藝較復(fù)雜。單件小批產(chǎn)時，可在普通鉆床上用接長的麻花鉆加工。但要注意，加工中需要多次退出鉆頭，便排屑和冷卻鉆頭和工件。批量較大時，采用深孔鉆床及深孔鉆頭，可以獲得較高的加工質(zhì)量和生產(chǎn)效率。433)主軸中心通孔的加工：車床主軸的中心通孔加工屬于深孔加工；軸類零件的檢驗(yàn)檢驗(yàn)項目1)表面粗糙度；2)尺寸精度；3)相互位置精度；4)表面幾何形狀精度。5）硬度檢驗(yàn)順序尺寸精度→幾何精度→位置精度44軸類零件的檢驗(yàn)44檢驗(yàn)方法1)硬度：硬度計，主要配合表面的硬度在熱處理車間檢驗(yàn)2)表面粗糙度：觸針式表面粗糙度輪廓儀或樣板比較法3)錐孔：著色法，專用錐度量規(guī)涂色檢驗(yàn)，檢驗(yàn)錐孔跳動之前進(jìn)行4)尺寸精度：常規(guī)檢驗(yàn)儀器千分尺檢驗(yàn)軸的直徑；極限卡規(guī);杠桿千分尺或以塊規(guī)為標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行比較測量。長度尺寸可用游標(biāo)卡尺，深度游標(biāo)卡尺和深度千分尺等檢驗(yàn)。

45檢驗(yàn)方法455)位置精度：專用檢驗(yàn)裝置。465)位置精度：專用檢驗(yàn)裝置。46★細(xì)長軸的加工方法：1、采用跟刀架，以提高工件的剛度。粗車時，跟刀架的支承塊裝在刀尖后面1—2mm處；精車時裝在刀尖的前面，以免劃傷精車過的表面。2、改進(jìn)工件裝夾方式，一般采用一夾一頂?shù)姆椒?。一端車出一個縮頸。增加工件柔性，消除了由于坯料本身的彎曲而在卡盤強(qiáng)制夾持下軸心線威脅的影響。在工件端部纏繞一圈直徑為Φ4的鋼絲，3、尾座頂尖改為彈性頂尖，避免工件受熱彎曲變形；4、采用反向進(jìn)給切削，改變工件受力方向，可減少工件的彎曲變形。47★細(xì)長軸的加工方法：475、采用恰當(dāng)?shù)能嚨犊捎么笾髌擒嚨叮话闳r=75°～93°；同時采用較大進(jìn)給量，增大軸向力，減少徑向力。6．采用無進(jìn)給磨削多次無進(jìn)給磨削，直到火花完全消失為止。7．合理存放零件豎放或垂直吊直。485、采用恰當(dāng)?shù)能嚨?8

練習(xí)：一般傳動軸加工工藝過程49練習(xí)：一般傳動軸加工工藝過程49右圖為減速箱部裝圖，由圖可知，傳動軸上Φ30js6、Φ35js6（兩處）、Φ46js6表面（即圖中Q、M、N、P面）分別與齒輪、軸承和蝸輪內(nèi)孔配合，是配合面，有較高的精度等級（IT6）和較小的表面粗糙度值（Ra0.8μm）。而軸肩（即圖中的G、H、I面）是定位面，有較高的形位公差要求。各段直徑相差不大，選φ60熱軋40Cr圓鋼料；主要表面M、N、P、Q的加工順序?yàn)椋?/p>

粗車——調(diào)質(zhì)——半精車——磨削；在軸兩端加工中心孔為定位精基準(zhǔn)面。50右圖為減速箱部裝圖，由圖可知，傳動軸上Φ30js6、Φ5151525253535454第四章典型零件的加工工藝55第四章典型零件的加工工藝14.1軸類零件的加工一、軸類零件的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)和技術(shù)要求：①長度大于直徑；②加工表面為內(nèi)外圓柱面、圓錐面、螺紋、花鍵、溝槽等；③有一定的回轉(zhuǎn)精度。軸類零件的分類：①按其結(jié)構(gòu)形狀可分為光軸、階梯軸、空心軸和異形軸(如曲軸、凸輪軸、偏心軸等)四類。②按軸的長度與直徑之比值(長徑比)又可分為剛性軸(L/d≤12)和撓性軸(L/d＞12)兩類。564.1軸類零件的加工一、軸類零件的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)和技術(shù)要求：2573（1）尺寸精度和幾何形狀精度軸類零件的主要表面為軸頸，裝配傳動零件的稱配合軸頸，裝配軸承的稱支承軸頸。

①軸頸的尺寸精度

通常為IT8～I(xiàn)T6；高精度的軸頸為IT5。

②軸頸的形狀精度（圓度、圓柱度）應(yīng)限制在直徑公差范圍內(nèi)，對形狀精度要求較高時，則應(yīng)在零件圖樣上規(guī)定允許的偏差。2．軸類零件的主要技術(shù)要術(shù)58（1）尺寸精度和幾何形狀精度2．軸類零件的主要技術(shù)要術(shù)4（2）相互位置精度1）配合軸頸軸線相對支承軸頸軸線的同軸度；2）配合軸頸相對支承軸頸軸線的圓跳動。

普通精度的軸，同軸度誤差為0.01～0.03mm，高精度的軸為0.001～0.005mm。3）其他的相互位置精度如軸肩端面對軸線的垂直度等。（3）表面粗糙度

配合軸頸的表面粗糙度值Ra一般為1.6～0.8μm，支承軸頸的表面粗糙度值Ra一般為0.8～0.4μm。59（2）相互位置精度（3）表面粗糙度5二、軸類零件的材料和毛坯

1、軸類零件的常用毛坯：

①光軸、直徑相差不大的階梯軸常采用熱軋或冷拉的圓棒料；②直徑相差較大的階梯軸和比較重要的軸大都采用鍛件。③當(dāng)軸的結(jié)構(gòu)形狀復(fù)雜或尺寸較大時，也有采用鑄件的。毛坯鍛造自由鍛模鍛中小批大批大量60二、軸類零件的材料和毛坯1、軸類零件的常用毛坯：毛坯鍛造自由2、軸類零件的材料：1）中碳鋼45鋼應(yīng)用最多，一般須經(jīng)調(diào)質(zhì)、表面淬火等熱處理以獲得一定的強(qiáng)度、硬度、韌性和耐磨性。2）中等精度而轉(zhuǎn)速較高的軸則可采用中碳合金鋼，如40Cr，40MnB，35SiMn，38SiMnMo等。3）軸承鋼GCr15和彈簧鋼65Mn等材料，調(diào)質(zhì)和高頻淬火后，硬度高，并具有較高的耐疲勞性能和較好的耐磨性，可制造較高精度的軸。4）采用氮化鋼38CrMoAl等，經(jīng)調(diào)質(zhì)和滲氮后，不僅具有良好的耐磨性和抗疲勞性能，其熱處理變形也較小。可用精密機(jī)床的主軸，如磨床砂輪軸、坐標(biāo)鏜床主軸。612、軸類零件的材料：76281、定位基準(zhǔn)

軸類零件加工時最常用的定位基準(zhǔn)是頂尖孔。三、軸類零件加工工藝分析采用兩頂尖孔定位基準(zhǔn)的好處？基準(zhǔn)統(tǒng)一，能在一次安裝中加工出各段外圓表面及其端面，保證同軸度和垂直度。夾具簡單、加工效率高。631、定位基準(zhǔn)三、軸類零件加工工藝分析采用兩頂尖孔定位基準(zhǔn)的頂尖的實(shí)施對于實(shí)心軸，粗加工前，先打頂尖孔對于空心軸？通孔徑較小時，可直接在孔口倒出寬度不大于2mm的60°錐面代替中心孔；不宜時，采用帶有中心孔的錐堵或帶錐堵的拉桿心軸。64頂尖的實(shí)施對于實(shí)心軸，粗加工前，先打頂尖孔10錐堵應(yīng)具有較高的精度；在使用過程中，應(yīng)盡量減少錐堵的裝拆次數(shù)，以免增加安裝誤差。如必須拆卸，重裝后必須按重要外圓進(jìn)行找正和修磨中心孔。錐堵心軸要求兩個錐面應(yīng)同軸，否則擰緊螺母后會使工件變形。精基準(zhǔn)選擇另一方案，采用支承軸頸定位，可以加工錐孔，兩外支承軸徑既是裝配基準(zhǔn)又是各個表面相互位置的設(shè)計基準(zhǔn)，符合基準(zhǔn)重合原則65錐堵應(yīng)具有較高的精度；精基準(zhǔn)選擇另一方案，采用支承軸頸定位，1．以兩中心孔定位裝夾（頂兩頭）661．以兩中心孔定位裝夾（頂兩頭）12一夾一頂67一夾一頂136814⑶大、重型軸一夾一托。69⑶大、重型軸一夾一托。15（二）中心孔的修研中心孔的深度：影響定位軸向位置；兩中心孔同軸度：影響同軸度、影響位置精度；中心孔錐角和圓度誤差：直接反映到工件的圓度上。單件小批生產(chǎn)時，中心孔主要是在臥式車床或鉆床上鉆出，大批大量生產(chǎn)時用銑端面打中心孔機(jī)床加工中心孔，生產(chǎn)率高，保證兩端中心孔在同一軸線，一批工件兩端中心孔間距相等。70（二）中心孔的修研中心孔的深度：影響定位軸向位置；兩中心孔同修研中心孔：2）用鑄鐵頂尖研磨；修研時加研磨劑1）用油石或橡膠砂輪研磨頂尖孔；油石消耗量大，不適合大批量生產(chǎn)3）用硬質(zhì)合金頂尖刮研。生產(chǎn)率高，質(zhì)量稍差4）用中心孔專用磨床磨削。精度和效率都很高71修研中心孔：2）用鑄鐵頂尖研磨；修研時加研磨劑1）用油石或橡（三）花鍵加工方法1.花鍵的銑削加工單件小批生產(chǎn)時，可采用臥式銑床、分度頭與三面刃銑床加工。加工方便，但加工質(zhì)量較差，生產(chǎn)率低。產(chǎn)量稍大時，可采用花鍵滾刀在花鍵銑床上加工。加工質(zhì)量和生產(chǎn)率較高。72（三）花鍵加工方法1.花鍵的銑削加工單件小批生產(chǎn)時，可采為提高花鍵軸加工的質(zhì)量和生產(chǎn)率，可采用雙飛刀高速銑花鍵。不僅能保證鍵側(cè)的精度和表面粗糙度，而且效率比一般銑削高出數(shù)倍。73為提高花鍵軸加工的質(zhì)量和生產(chǎn)率，可采用雙飛刀高速銑花鍵。12.花鍵的磨削加工小批生產(chǎn)可采用工具磨床，或借用分度頭在平面磨床上分兩次磨削；大量生產(chǎn)時使用花鍵磨床或?qū)Ｓ脵C(jī)床，利用高精度分度板分度，一次安裝下將花鍵軸磨完。742.花鍵的磨削加工小批生產(chǎn)可采用工具磨床，或借用分度頭在(四）軸類零件典型加工工藝路線毛坯準(zhǔn)備→正火→加工端面和中心孔→粗車→調(diào)質(zhì)→精車→花鍵、鍵槽、螺紋等加工→表面淬火→修研頂尖孔→粗磨→精磨。75(四）軸類零件典型加工工藝路線毛坯準(zhǔn)備→正火→加工端面和中心熱處理工序的安排結(jié)構(gòu)尺寸不大的中碳鋼普通軸類鍛件，一般在切削加工前進(jìn)行調(diào)質(zhì)熱處理。對于重要的軸類零件(如機(jī)床主軸)，則：一般在毛坯鍛造后安排正火處理，達(dá)到消除鍛造應(yīng)力，改善切削性能的目的；

粗加工后安排調(diào)質(zhì)處理，以提高零件的綜合力學(xué)性能，并作為需要表面淬火或氮化處理的零件的預(yù)備熱處理；

軸上有相對運(yùn)動的軸頸和經(jīng)常拆卸的表面，需要進(jìn)行表面淬火處理，安排在磨削前?；蛟诖帜ズ?、精磨前滲氮處理76熱處理工序的安排22四、機(jī)床主軸加工工藝及其分析77四、機(jī)床主軸加工工藝及其分析237824（1）零件分析

對機(jī)床主軸的共同要求是必須滿足機(jī)床的工作性能：即回轉(zhuǎn)精度、剛度、熱變形、抗振性、使用壽命等多方面的要求。

車床主軸是帶有通孔的多階臺軸，普通精度等級，材料為45鋼。

生產(chǎn)類型為大批生產(chǎn)。79（1）零件分析251）主要表面及其精度要求①支承軸頸

是兩個錐度為1:12的圓錐面，分別與兩個雙列短圓錐軸承相配合。

支承軸頸是主軸部件的裝配基準(zhǔn)，其精度直接影響主軸部件的回轉(zhuǎn)精度，尺寸精度一般為IT5。

主軸兩支承軸頸的圓度允差和對其公共軸線的斜向圓跳動允差均為0.005mm，表面粗糙度Ra值不大于0.63μm。801）主要表面及其精度要求26②配合軸頸

是與齒輪傳動件連接的表面，共有ψ80h5、ψ89f6和ψ90g5三段，前兩段與齒輪分別采用鍵連接與花鍵連接，ψ90g5上齒輪空套，工作時兩者有相對運(yùn)動，因此該軸頸表面須淬火。配合軸頸的尺寸精度為IT6～I(xiàn)T5，表面粗糙度值Ra不大于0.63μm。81②配合軸頸27③莫氏6號錐孔

用于安裝夾具或刀具，是主軸的主要工作表面之一。其軸線必須與支承軸頸的公共軸線盡量重合，否則將影響機(jī)床精度，使工件產(chǎn)生同軸度誤差

對支承軸頸公共軸線的斜向圓跳動允差在軸端處為0.005mm，在離軸端300mm處為0.01mm；

表面粗糙度值不大于0.63μm。

該錐孔因工作中經(jīng)常裝卸夾具，表面須淬火以提高其耐磨性。82③莫氏6號錐孔28④軸端短圓錐

是安裝通用夾具卡盤或撥盤的定位面，錐角(錐度1:4)。保證錐面與支承軸頸公共軸線盡量同軸，端面與支承軸頸公共軸線盡量垂直，才能確?？ūP的定心精度

此圓錐面對支承軸頸公共軸線的斜向圓跳動允差為0.008mm，表面粗糙度值不大于1.25μm，須表面淬火。83④軸端短圓錐292）毛坯選擇

主軸是機(jī)床的重要零件，其質(zhì)量直接影響機(jī)床的工作精度和使用壽命；結(jié)構(gòu)為多階梯空心軸，直徑差很大(本例最大外圓直徑ψ195mm，最小外圓直徑ψ70mm)。從上述兩方面考慮，使用鍛造毛坯不僅能改善和提高主軸的力學(xué)性能，而且可以節(jié)省材料和切削工作量，由于屬大批生產(chǎn)，因此，采用模鍛毛坯。842）毛坯選擇303）定位基準(zhǔn)選擇

主要定位基準(zhǔn)為兩端中心孔。粗車時切削力大，采用“一夾一頂”。在通孔加工后，加工外圓表面時使用錐堵。精加工內(nèi)錐孔時用有較高精度的外圓表面及階梯端面定位。853）定位基準(zhǔn)選擇314）主要表面加工方法選擇①支承軸頸、配合軸頸短圓錐：粗車-半精車-粗磨-精磨。②莫氏6號錐孔：鉆孔-車內(nèi)錐-粗磨-精磨。③其他表面花鍵：粗銑-精銑。螺紋：車。5）熱處理安排①正火：毛坯鍛造后。②調(diào)質(zhì)：粗車后、半精車前。③表面淬火：磨削前864）主要表面加工方法選擇5）熱處理安排328733粗加工半精加工精加工用大的切削用量切除大部分余量，把毛坯加工到接近工件的最終形狀和尺寸，只留下少量的加工余量。為精加工做好準(zhǔn)備，尤其為精加工做基面準(zhǔn)備。對于一些要求不高的表面，如大端端面各孔，在這個階段加工到圖樣規(guī)定的要求。把各表面都加工到圖樣規(guī)定的要求。88粗加工半精加工精加工用大的切削用量切除大部分余量，把毛坯加工1、加工階段劃分整個主軸的加工工藝過程就是以主要表面（支承軸頸、錐孔）的粗加工、半精加工和精加工為主，適當(dāng)插入其他表面的加工工序而組成的。加工階段的劃分起主導(dǎo)作用的是工件的精度要求。對于一般精度的機(jī)床主軸，精磨是最終機(jī)械加工工序。對精密機(jī)床的主軸，還要增加光整加工階段，以求獲得更高的尺寸精度和更低的表面粗糙度。891、加工階段劃分整個主軸的加工工藝過程就是以主要表面（支承軸2、定位基準(zhǔn)的選擇：用毛坯外圓表面作為粗基面，鉆中心孔；粗車各外圓表面和端面（一夾一頂）；半精車加工各外圓用兩中心孔定位鉆深孔采用前后外圓作定位基準(zhǔn)（一夾一托）用外圓表面定位，半精加工大端錐孔和小端錐孔。精車和磨削各外圓，統(tǒng)一用錐堵中心孔定位精磨錐孔用支承軸頸定位，獲得錐孔的加工精度902、定位基準(zhǔn)的選擇：用毛坯外圓表面作為粗基面，鉆中心孔；363、工序順序安排考慮1）先安排定位基面加工2）后安排其他表面和次要表面的加工：對于主軸上的花鍵、鍵槽、螺紋等次要表面的加工，通常安排在外圓精車或粗磨以后、精磨之前進(jìn)行，否則會在外圓終加工時產(chǎn)生沖擊，不利于保證加工質(zhì)量和影響刀具的壽命，或者會破壞主要表面已經(jīng)獲得的精度3）就基準(zhǔn)統(tǒng)一而言，希望始終以頂尖孔定位，避免使用錐堵，則深孔加工應(yīng)安排在最后。但深孔加工是粗加工工序，要切除大量金屬，加工過程中會引起主軸變形，所以安排在半精車外圓之后深孔加工出來。913、工序順序安排考慮1）先安排定位基面加工2）后安排其他表面4)因主軸的螺紋對支承軸頸有一定的同軸度要求，故放在淬火之后的精加工階段進(jìn)行，以免受半精加工所產(chǎn)生的應(yīng)力以及熱處理變形的影響5)外圓加工順序安排要照顧主軸本身的剛度，應(yīng)先加工大直徑后再加工小直徑，以免一開始就降低主軸剛度。

924)因主軸的螺紋對支承軸頸有一定的同軸度要求，故放在淬火4、主要表面加工方法的選擇1)主軸各外圓表面的加工;單件小批生產(chǎn)時，采用臥式車床；成批生產(chǎn)時，采用液壓仿形車床、轉(zhuǎn)塔車床或數(shù)控車床；大批大量生產(chǎn)時，常采用液壓仿形或多刀半自動車床圖多刀加工示意圖934、主要表面加工方法的選擇圖多刀加工示意圖39一般精度的車床主軸精加工采用磨削方法，安排在最終熱處理之后，用以糾正熱處理中產(chǎn)生的變形，并最后達(dá)到精度和表面粗糙度要求。磨削主軸一般在外圓磨床或萬能磨床上進(jìn)行，前后兩頂尖都采用高精度的固定頂尖，并注意頂尖和中心孔的接觸面積，必要時要研磨頂尖孔，并對磨床砂輪軸的軸承也提出很高的要求。圖

組合磨削

94一般精度的車床主軸精加工采用磨削方法，安排在最終熱處2)主軸錐孔的精加工是主軸加工的最后一個關(guān)鍵工序。主軸錐孔對主軸支承軸頸的