-c620车床主轴的零件机械加工工艺设计

-c620车床主轴的零件机械加工工艺设计内容摘要：

面粗糙度要求也不太高，是一个较好加工的零件。 考虑到零件的经济性和综合性能要求，零件材料为 45 钢。 成都电子机械高等专科学校成教院毕业论文（设计） （ C620 车 床主 轴 的零件机械加工工 艺设计 ） 6 第 三章 基准的选择 第一节 有关基准的选择说明 一、 粗基准的选用原则。 当有些不加工表面与加工表面之间有相互位置要求时，一般不选择加工表面作为粗基准。 应选择重要加工表面为粗基准。 粗基准的精度低，粗糙度数值大，重复使用 会造成较大的定位误差，因此，同一尺寸方向的粗基准，通常只允许使用一次。 二 、精基准的选用原则。 尽可能使设计基准和定位基准重合，以减少定位误差。 尽可能使用同一定位基准加工个表面，以保证各表面的位置精度。 如轴类零件常用两端顶尖孔作为统一的定位基准。 当两个加工表面间的位置精度要求比较高的时候，可用互为基准的原则反复加工。 当要求加工余量小而均匀时，可选择加工表面作为自身的定位基准。 第二节 确定零件的定位基准 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、成都电子机械高等专科学校成教院毕业论文（设计） （ C620 车 床主 轴 的零件机械加工工 艺设计 ） 7 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。 成都电子机械高等专科学校成教院毕业论文（设计） （ C620 车 床主 轴 的零件机械加工工 艺设计 ） 8 第四章 轴类零件的材料、毛坯及热处理 第一节 轴类零件的材料 常用 45 钢，精度较高的轴可选用 40Cr、轴承钢 GCr1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 第二节 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。 第三节 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。 成都电子机械高等专科学校成教院毕业论文（设计） （ C620 车 床主 轴 的零件机械加工工 艺设计 ） 9 第五章 制定加工工艺路线 拟订零件的加工路线是制定工艺规程的总体布局，主要任务是选择各表面的加工方法，及定位基准，确定加工顺序，各工序采用的机床设备和工艺装备等。 第一节 主轴加工工艺过程分析 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 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。 第二节 工艺路线的拟定 成都电子机械高等专科学校成教院毕业论文（设计） （ C620 车 床主 轴 的零件机械加工工 艺设计 ） 10 为保证几何形状、尺寸精度、位置精度及各项技术要求，必须判定合理的工艺路线。 表 51 工艺路线方案一 序号 工序名称 工序内容 定位基准 设备 5 备料 10 锻造 磨锻 立式精锻机 15 热处理 正火 回火炉 20 锯 锯小端，保持总长为890+ mm 锯床 25 铣端面打中心孔 车端面钻 φ =5mm 的中心孔 小端外形 铣床、 钻床 30 车 粗车各段外径，均放余量为 ～ 3mm 大端外形及断面、小端中心孔 车床 35 车 粗车 D、 E面及 φ 165mm外圆，均放余量为～ 3mm 小端外形， φ 115mm 表面 车床 40 车 粗车大端后断面及 φ115mm 外圆与上边工序接平 大端外形，小端中心孔 车床 45 钻 钻 φ 45mm 的导向孔 小端外形， φ 115mm 表面 钻床 50 钻 钻 φ 45mm 的通孔 小端外形， φ 115mm 表面 深孔钻床 55 热处理 调质 220～ 240HB 60 车 车小端面，内孔光出即可，长度不少于10mm 大端外形， φ 89 表面 车床 65 车 半精车各档外圆及 1：12 锥面，均留 ～，螺纹外径留磨量 ～ 大端外形，小端孔口 仿形车床 成都电子机械高等专科学校成教院毕业论文（设计） （ C620 车 床主 轴 的零件机械加工工 艺设计 ） 11 序号 工序名称 工序内容 定位基准 设备 70 车 半精车大端 D、 E 面及莫氏锥孔 半精车大端后断面，切割各槽 大端外形，小端孔 车床 75 钻 扩 φ 48mm 通孔 大端外形， φ 89 表面。