ca6140车床主轴加工工艺数控化改造

ca6140车床主轴加工工艺数控化改造内容摘要：

6. 有利于企业的多方面发展 数控技术用于机床的改造是建立在微电子技术与传统技术相结合的基础上，具有可靠性高、柔性强，抑郁实现机电一体化、经济性可观等特点。 同时也推进企业的流水化生产， 提高企业内部的责任分工，实现更高精度的专业化分工，提高企业的专业化程度，同时也能使更为先进的生产理念和生产经验得到有效的实施进而实现设计生产一条龙，同时也可以最大化的提高生产效率。 在使用数控机床时也可有效的生产出精密度高、外形复杂的产品，以适应现代社会在个性化、人文化上的快速进步，为此，在旧机床上进行数控化改造可以提高机床的使用性能、降低生产成本、用较少的资金投入而得到较大的经济效益。 三． 主轴加工工艺数控化改造 普通车床的数控化改造主要有 4 个内容： （ 1）车床的注重的正、反向转数控制和实现其不同切削速度的 主轴变速。 （ 2）车床纵横两个方向的走到两控制。 由计算机控制 的电动机直接带动传动丝杠来实现。 （ 3）自动换到的控制。 是通过计算机控制的电动机来达到转交的母的。 （ 4）在加工螺纹时，应该保证主轴转一转，到俺家移动一个被加工螺纹的螺距或导程。 所以在本课题中，主要研究主轴加工工艺的改造。 附带考虑其他3 项因素。 改造原则 确定具体改造方案的基本原则是：在满足使用要求的前提下对机床的改动尽可能少，以降低成本、增强抗干扰性。 改造方案 采用先进的数控系统，由 I/O 借口输出步进脉冲，步进电机经减速齿轮减速后带动丝杠传动，利用滚珠丝杠螺母从而实现纵向、横向的进给运动。 使用四方刀架进行自动换刀。 此外，为了保证成床加工螺纹的功能和防止意外事故的发生，增加光电编码器和电路中增置了保护电脑。 主轴的改造 由于本课题主要研究主轴加工工艺数控化改造，所以在此仅对主轴的加工工艺和数控化进行研究论证。 而在主轴的生产中依旧满足一般零件生产的流程 主轴毛坯的制造 毛坯的制造方法根据使用的要求和生产类型而定，毛坯形式有棒料和锻件两种。 前着适用于单间小批量生产，尤其适用于光滑轴和外援直径相差不大的阶梯轴，对于直径较 大的阶梯轴和外援 直径相差不大的阶梯轴，对于直径较大的阶梯轴则往往采用锻件。 锻件还可以获得较高的抗拉，抗弯曲和抗扭曲强度。 单间小批量生产一般采用自由锻，批量生产则采用模锻件，大批量生产中若采用带有贯穿孔的无缝钢管毛坯，能大大节省材料和机械加工量。 主轴的材料和热处理 45 钢是普通机床 主轴的常用材料，淬透性比合金钢差，淬火后尺寸稳定性也比较差，要求较高的主轴采用合金钢材为宜。 选择适合的材料并且在整个加工过程中安排足够和合理的热处理工序，对于保证主轴的力学性能、精度要求和改善切削加工性能非常重要。 车床主轴的热 处理包括以下几个方面 a) 毛坯热处理。 车床主轴的毛坯热处理一般用正火，其目的是消除锻造应力，细化晶粒，并使金属组织均匀，以利于切削加工。 b) 预备热处理。 在粗加工之后半精加工之前，安排调质处理，目的是活的南云细密的回火索氏体。 c) 最终热处理。 主轴的默写重要表面需经过高温频淬火。 最终热处理一般安排在半精加工时得以纠正。 精度要求高的主轴，在淬火回火后还要进行定性处理。 定性处理的目的是消除加工的内应力，提高主轴的尺寸稳定性，使它能长期保持精度。 定性处理是在精加工之后进行的，如低温人工时效或水冷处理。 热处理次数的多少决定 于主轴的精度要求，经济型以及热处理效果， CA6140 车床主轴一般经过正火，调质和表面局部淬火 3 个热处理工序，无需进行定性处理。 主轴的加工 注意事项 由于 AC6140 主轴相对比较复杂，应该注意一些事项，这样不但能够准确而快速的生产还能有效的避免操作失误而带来的不必要的浪费。 所以在主轴加工过程中应该注意以下几点： a) 外圆加工要照顾主轴体本身的刚度，应该先加工大直径后加工小直径，一面一开始就降低主轴刚度。 b) 就基准统一而言，希望始终以顶尖定位，避免使用锥堵，深孔加工应安排在最后。 但深孔 加工是粗加工工序，需要切除大量金属，加工过程中会引起主轴变形，所以最好在粗车外圆之后就把深孔加工出来 c) 花键和键槽加工应该安排在精车之后粗磨之前，如在 精车之前就 洗出键槽，将会造成断续车削，及影响质量又容易损坏刀具，而且也难以控制键槽的尺寸精度。 但这些表面也不宜安排在主要 表面最终加工工序之后进行，以防止在 反复运输中碰上主要表面。 d) 因为主轴的螺纹对支撑轴颈有一定的同轴度要求，故放在淬火之后的精加工阶段进行，以免受半精加工所产生的应力以及热处理变形的影响。 e) 主轴是加工要求很高的零件，需要安排多次检验工序。 检 验工序一般安排在 各加工阶段前后 ，以及重要工序前后和花费工时较多的工序前后，总检验放在最后。 必要时，还应该安排探伤工序。 根据要点我们应具体分析主轴的生产过程。 CA6140 车床主轴技术要求及功用 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 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 ，离轴端面 300mm 处公差为 mm；锥面接触率 ≥70%；表面粗糙度 Ra 为 ；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。