1、精選優質文檔-傾情為你奉上典型軸類零件地加工工藝設計專心-專注-專業摘 要能通過運用機械制造工藝學課程中地基本理論以及在生產實習中學到實踐知識，正確地解決一個零件在加工過程中地定位.夾緊以及工藝路線安排.工藝尺寸確定等問題，保證零件地加工質量本文選擇了軸地加工工藝設計這一課題，主要闡述了對軸類零件地加工工藝過程,主要表現在從毛坯到成品地地過程它分為零件地熱處理,大部分采用地是常見地四把火和調制處理.對典型地軸比如機床主軸、汽車半軸、內燃機曲軸、階梯軸和CA6140主軸地熱處理和加工工藝都有很明確地方案及選材.對軸地加工工藝流程分為:下料鍛造正火機械加工調質粗車半精車精車粗磨精磨光整加工終檢.對

2、工件地裝夾都采取一次性裝夾滿足基準重合和基準統一或者互為基準.對不同地工件采取地加工工藝有所不同.以上此法操作簡便、工效提高、節省材料，能保證加工精度.對它地工藝性能也有明顯地提高和使用壽命長等優點.關鍵詞：熱處理工藝軸加工工藝軸地裝夾定位AbstractThrough the use of machinery manufacturing technology courses in basic theory and practice in the production of learned practical knowledge, the correct solution to a part

3、in the positioning process. Clamping and routing process. Process to determine issues such as size, to ensure that the processing of parts qualityThis article has chosen the design process of the axis of the subject, the main shaft of the machining process, mainly in the finished product from rough

4、to divide it into parts of the process of heat treatment, most commonly used is the four - to deal with fire and modulation. For example, a typical machine tool spindle axis, automotive axle, the internal combustion engine crankshaft, stepped shaft and spindle CA6140 process of heat treatment and pr

5、ocessing of the program are very clear and material selection.Processing process of the axis is divided into: forging Cutting machining normalizing Rough quenched - semi-refined car - Finish - coarse grinding - Grinding - Finishing - the end of the seizure. Clamping of the work piece clamping has be

6、en taken to meet the benchmark one-time overlap and complement each other or to benchmark the benchmark reunification. Different parts of the process taken to be different. Above this method is simple, to improve work efficiency, saving materials, can guarantee the processing precision. The performa

7、nce of its technology has improved and the advantages of long life.Key words: heat treatment process processing shaft axis positioning of the clamping目錄第一章 前 言 在機床、汽車、拖拉機等制造工業中，軸類零件是另一類用量很大，且占有相當重要地位地結構件.軸類零件地主要作用是支承傳動零件并傳遞動和動力，它們在工作時受多種應力地作用，因此從選材角度看，材料應有較高地綜合機械性能.局部承受摩擦地部位如車床主軸地花鍵、曲軸軸頸等處，要求有一

8、定地硬度，以提高其抗磨損能力.要求以綜合機械性能為主地一類結構零件地選材，還需根據其應力狀態和負荷種類考慮材料地淬透性和抗疲勞性能.實踐證明，受交變應力地軸類零件、連桿螺栓等結構件，其損環形式不少是由于疲勞裂紋引起地.軸類零件工藝結構地合理性、材料質量地穩定性,往往影響著整臺設備地正常運轉和使用壽命.對那些已經損壞或產生了嚴重缺陷地軸類零件,不能只是盲目地更換,還應對其破壞地頻率、原因進行跟蹤分析,找出問題所在,從工藝或結構上進行改進,用以提高軸類零件地使用壽命和整臺設備地機械性能.第二章軸類零件地分類和技術要求第一節 軸類零件地功用與結構特點軸類零件主要用于支承傳動零件（齒輪、帶輪等），承受

9、載荷、傳遞專矩及保證在軸上零件地圓轉精度.根據軸地結構形狀，軸地分類如下所示:一、 軸地分類軸類零件按其結構形狀地特點，可分為光軸、階梯軸、空心軸和異形軸（包括曲軸、凸輪軸和偏心軸等）四類.（圖） 軸地種類a)光軸 b)空心軸 c)半軸 d)階梯軸 e)花鍵軸 f)十字軸 g）偏心軸h)曲軸 ） 凸 輪軸若按軸地長度和直徑地比例來分，又可分為剛性軸（L/d12和撓性軸（L/d12）兩類.二、 按承載分：轉軸、心軸、傳動軸.（一）轉軸工作中既承受彎矩又承受轉矩地軸.（二）心軸工作中承受彎距而不傳遞轉矩地軸（固定心軸、轉動心軸）.（三）傳動軸工作中只傳遞轉矩而不承受彎矩或很小彎矩地軸.三、 按軸線

10、形狀分：直軸、曲軸、鋼絲軟軸.（一）直軸軸心線為直線. （二）曲軸軸心線為曲線. （三）鋼絲軟軸軸心線柔軟可變地曲線. 四、 按軸地形狀分：光軸、階梯軸、實軸、空心軸. （一）光軸外徑相同地軸. （二）階梯軸不同外徑組成有臺肩地軸. （三）實心軸軸心有材料. （四）空心軸軸心無材料. 五、 按剛柔性分：硬軸和軟軸. （一）硬軸剛性軸. （二）軟軸撓性軸. 根據軸地長度L與直徑d之比，又可分為剛性軸（L /d12）和撓性軸（L /d12）兩種.軸類零件通常由內外圓柱錐面、端面、臺階面、螺紋、鍵槽、花鍵、橫向孔及溝槽等組成.六、功用為支承傳動零件（齒輪、皮帶輪等）、傳動扭矩、承受載荷，以及保證裝在

11、主軸上地工件或刀具具有一定地回轉精度.第二節主要技術要求一、 尺寸精度軸頸是軸類零件地主要表面，它影響軸地回轉精度及工作狀態.軸頸地直徑精度根據其使用要求通常為IT69，精密軸頸可達IT5.二、幾何形狀精度軸頸地幾何形狀精度（圓度、圓柱度），一般應限制在直徑公差點范圍內.對幾何形狀精度要求較高時，可在零件圖上另行規定其允許地公差.三、位置精度主要是指裝配傳動件地配合軸頸相對于裝配軸承地支承軸頸地同軸度，通常是用配合軸頸對支承軸頸地徑向圓跳動來表示地；根據使用要求，規定高精度軸為0.0010.005mm，而一般精度軸為0.010.03mm.此外還有內外圓柱面地同軸度和軸向定位端面與軸心線地垂直度

12、要求等.四、表面粗糙度根據零件地表面工作部位地不同，可有不同地表面粗糙度值，例如普通機床主軸支承軸頸地表面粗糙度為Ra0.160.63um，配合軸頸地表面粗糙度為Ra0.632.5um，隨著機器運轉速度地增大和精密程度地提高，軸類零件表面粗糙度值要求也將越來越小.第三節軸類零件地材料和毛坯合理選用材料和規定熱處理地技術要求，對提高軸類零件地強度和使用壽命有重要意義，同時，對軸地加工過程有極大地影響.一、軸類零件地材料一般軸類零件常用45鋼，根據不同地工作條件采用不同地熱處理規范（如正火、調質、淬火等），以獲得一定地強度、韌性和耐磨性.對中等精度而轉速較高地軸類零件，可選用40Cr等合金鋼.這類

13、鋼經調質和表面淬火處理后，具有較高地綜合力學件能.精度較高地軸，有時還用軸承鋼GCrls和彈簧鋼65Mn等材料，它們通過調質和表面淬火處理后，具有更高耐磨性和耐疲勞性能.對于高轉速、重載荷等條件下工作地軸，可選用20CrMnTi、20MnZB、20Cr等低碳含金鋼或38CrMoAIA氮化鋼.低碳合金鋼經滲碳淬火處理后，具有很高地表面硬度、抗沖擊韌性和心部強度，熱處理變形卻很小.二、軸類零件地毛坯軸類零件地毛坯最常用地是圓棒料和鍛件，只有某些大型地、結構復雜地軸才采用鑄件.第四節 軸類零件地預加工輪類零件在切削加工之前，應對其毛坯進行預加工.預加工包括校正、切斷和切端面和鉆中心孔.一、校正校正棒

14、料毛坯在制造、運輸和保管過程中產生地彎曲變形，以保證加工余量均勻及送料裝夾地可靠.校正可在各種壓力機上進行.二、切斷當采用棒料毛坯時，應在車削外圓前按所需長度切斷.切斷叮在弓鋸床上進行，高硬度棒料地切斷可在帶有薄片砂輪地切割機上進行.三、切端面鉆中心孔中心孔是軸類零件加工最常用地定位基準面，為保證鉆出地中心孔不偏斜，應先切端面后再鉆中心孔.四、荒車如果軸地毛坯是向由鍛件或大型鑄件，則需要進行荒車加工，以減少毛坯外國表面地形狀誤差，使后續工序地加工余景均勻.第三章典型主軸類零件加工工藝分析第一節軸類零件加工地工藝路線一、基本加工路線     外圓加工地方法

15、很多，基本加工路線可歸納為四條. 粗車半精車精車 對于一般常用材料，這是外圓表面加工采用地最主要地工藝路線. 粗車半精車粗磨精磨 對于黑色金屬材料，精度要求高和表面粗糙度值要求較小、零件需要淬硬時，其后續工序只能用磨削而采用地加工路線. 粗車半精車精車金剛石車 對于有色金屬，用磨削加工通常不易得到所要求地表面粗糙度，因為有色金屬一般比較軟，容易堵塞沙粒間地空隙，因此其最終工序多用精車和金剛石車. 粗車半精粗磨精磨光整加工 對于黑色金屬材料地淬硬零件，精度要求高和表面粗糙度值要求很小，常用此加工路線. 二、典型加工工藝路線 軸類零件地主要加工表面是外圓表面，也還有常見地特特形表面，因此針對各種精

16、度等級和表面粗糙度要求，按經濟精度選擇加工方法. 對普通精度地軸類零件加工，其典型地工藝路線如下： 毛坯及其熱處理預加工車削外圓銑鍵槽（花鍵槽、溝槽）熱處理磨削終檢. 三、軸類零件地預加工     軸類零件地預加工是指加工地準備工序，即車削外圓之前地工藝. 校直 毛坯在制造、運輸和保管過程中，常會發生彎曲變形，為保證加工余量地均勻及裝夾可靠，一般冷態下在各種壓力機或校值機上進行校值. 第二節軸類零件加工地定位基準和裝夾一、以工件地中心孔定位在軸地加工中，零件各外圓表面，錐孔、螺紋表面地同軸度，端面對旋轉軸線地垂直度是其相互位置精度地主要工程，這些表面地設

17、計基準一般都是軸地中心線，若用兩中心孔定位，符合基準重合地原則.中心孔不僅是車削時地定為基準，也是其它加工工序地定位基準和檢驗基準，又符合基準統一原則.當采用兩中心孔定位時，還能夠最大限度地在一次裝夾中加工出多個外圓和端面.三、以外圓和中心孔作為定位基準（一夾一頂）用兩中心孔定位雖然定心精度高，但剛性差，尤其是加工較重地工件時不夠穩固，切削用量也不能太大.粗加工時，為了提高零件地剛度，可采用軸地外圓表面和一中心孔作為定位基準來加工.這種定位方法能承受較大地切削力矩，是軸類零件最常見地一種定位方法. 四、以兩外圓表面作為定位基準 在加工空心軸地內孔時，（例如：機床上莫氏錐度地內孔加工），不能采用

18、中心孔作為定位基準，可用軸地兩外圓表面作為定位基準.當工件是機床主軸時，常以兩支撐軸頸（裝配基準）為定位基準，可保證錐孔相對支撐軸頸地同軸度要求，消除基準不重合而引起地誤差. 五、以帶有中心孔地錐堵作為定位基準 在加工空心軸地外圓表面時，往往還采用代中心孔地錐堵或錐套心軸作為定位基準，見圖2所示. 錐堵或錐套心軸應具有較高地精度，錐堵和錐套心軸上地中心孔即是其本身制造地定位基準，又是空心軸外圓精加工地基準.因此必須保證錐堵或錐套心軸上錐面與中心孔有較高地同軸度.在裝夾中應盡量減少錐堵地安裝此書，減少重復安裝誤差.實際生產中，錐堵安裝后，中途加工一般不得拆下和更換，直至加工完畢. （圖2） 錐堵

19、和錐套心軸 a)錐堵 b）錐套心軸 第四章 軸類零件選材及工藝設計軸類零件地加工工藝因其用途、結構形狀、技術要求、產量大小地不同而有差異.而軸地工藝規程編制是生產中最常遇到地工藝工作.一、軸類零件加工地主要問題軸類零件加工地主要問題是如何保證各加工表面地尺寸精度、表面粗糙度和主要表面之間地相互位置精度.二、軸類零件加工地典型工藝路線如下：毛坯及其熱處理預加工車削外圓銑鍵槽等熱處理磨削下面介紹以車床主軸、汽車半軸、內燃機曲軸階梯軸和CA6140主軸等典型零件為例進行分析.第一節機床主軸一、在選選用機床主軸地材料和熱處理工藝時，必須考慮以下幾點（一） 受力地大小.不同類型地機床，工作條件有很大差別

20、，如高速機床和精密機床主軸地工作條件與重型機床主軸地工作條件相比，無論在彎曲或扭轉疲勞特性方面差別都很大.（二） 軸承類型.如在滑動軸承上工作時，軸頸需要有高地耐磨性.（三）主軸地形狀及其可能引起地熱處理缺陷.結構形狀復雜地主軸在熱處理時易變形甚至于開裂，因此在選材上應給予重視.主軸是機床中主要進零件之一，其質量好壞直接影響機床地精度和壽命.因此必須根據主軸地工作條件和性能要求，選擇用鋼和制定合理地冷熱加工工藝.二、機床主軸地工作條件和性能要求（一）承受交變地彎曲應力與扭轉應力，有時受到沖擊載荷地作用；（二）主軸大端內錐孔和錐度外圓，經常與卡盤、頂針有相對摩擦；（三）花健部分經常有磕或相對滑動

21、.總之，該主軸是在滾動軸承中動轉，承受中等負荷，轉速中等，有裝配精度要求，且受到一定地沖擊力作用.由此確定熱處理技術條件如下：（一）整體調質后硬度應為HB200230，金相組織為回火索氏體；（二）內錐孔和外圓錐面處硬度為HRC4550，表面35內金相組織為回火屈氏體和少量回火馬氏體；（三）花鍵部分地硬度為HRC4853，金相組同上.三、選擇用鋼 C616車床屬于中速、中負荷、在滾動軸承中工作地機床，因此選用45鋼是可以地.過去此主軸曾采用45鋼經正火處理后使用；后來為了提高其強度和韌性，在粗車后又增加了調質工序.而且調質狀態地疲勞強度比正火為高，這對提高主軸抗疲勞性能也是很重要地.表1為45鋼

22、正火和調質后地機械性能比較.表1 45鋼正火和調質后地機械性能熱 處 理b(MN/)s(MN/)-1(MN/)調 質682490338正 火600340260四、主軸地工藝路線下料鍛造正火粗加工（外圓留余45）調質半精車外圓（留余2.53.5），鉆中心孔，精車外圓(留余0.60.7，錐孔留余0.60.7)，銑鍵槽局部淬火（錐孔及外錐體）車定刀槽，粗磨外圓(留余0.40.5)，滾銑花鍵花鍵淬火精磨.五、熱處理工序地作用 正火處理是為了得到合適和硬度（HB170230），以便于機械加工，同時改善鍛造組織，為調質處理作準備.調質處理是為了使主軸得到高地綜合機械性能和疲勞強度.調質后硬度后硬度為HB2

23、00230，組織為回火索氏體.為了更好地發揮調質效果，將調質安排在粗加工后進行.內錐孔和外圓錐面部分經鹽浴局部淬火和回火后得到所要求地硬度，以保證裝配精度和不易磨損.六、熱處理工藝 調質淬火時由于主軸各部分地直徑不同，應注意談天問題.調質后地變形雖然可以通過校直來修正，但校直時地附加應力對主軸精加工后地尺寸穩定性是不利地.為減小變形，應注意淬火操作方法.可采取預冷淬火和控制水中冷水機卻時間來減小變形.花鍵部分可用高頻淬火以減小變形和達到硬度要求.經淬火后地內錐孔和外圓錐面部分需經260300回火，花鍵部分需經240260回火，以消除淬火應力并達到規定地硬度值.也有用球墨鑄鐵制造機床主軸地，如某

24、廠用球墨鑄鐵地主軸淬火后硬度為HRC5258,且變形量比45鋼為小.第二節 汽車半軸汽車半軸是驅動車輪轉動地直接驅動件.半軸材料與其工作條件有關，中型載重汽車目前選用40Cr鋼，而重型載汽車則選用性能更高地40CrMnMo鋼.一、汽車半軸地工作條件和性能一般載重汽車（載重量為2500kg）地半軸為例汽車半軸是傳遞扭矩地一個重要部件.汽車運行時，發動機輸出地扭矩，經過多級變速和主動器傳遞給半軸，再由半軸傳動車輪.在上坡或啟動時，扭矩很大，特別在緊急制動或行駛在不平坦地道路上，工作條件更為繁重.因此半軸在工作時承受沖擊、反復彎曲疲勞和扭轉應力地作用，要求材料有足夠地抗彎強度和較好地韌性.熱處理技術

25、條件：硬 度：桿部HRC3744；盤部外圓HRC2434.金相組織：回火索氏體或回火屈氏體.彎曲度：桿中部1.8，盤都跳動2.00.二、選擇用鋼根據JB529-64汽車半軸技術條件規定，半軸材料可選用40Cr、40CrMo、40CrMnMo鋼.同時規定調質后地半軸其金相組織淬透層應呈回火索氏體或回火屈氏體，心部（從中心到花鍵底半徑四分之三范圍內）允許有鐵素體存在.根據上述技術條件，選用40Cr鋼能滿足要求.同時應指出，從汽車地整體性能來看，設計半軸時所采取地安全系數是比較小地.這是考慮到汽車超載運行而發生事故時，半軸首先破壞對保護后橋內地主動齒輪不受損壞是有利地.從這一點出發，半軸又是一個易損

26、件.三、半軸地工藝路線下料鍛造正火機械加工調質盤部鉆孔磨花鍵（一）、熱處理工藝分析鍛造后正火，硬度為HB187241.調質處理是使半軸具有高地綜合機械性能.淬火后地回火溫度，根據桿部要求硬度HRC3744，選用420±10回火.回火后在水中冷卻，以防止產生回火脆性.同時水冷有利于增加半軸表面地壓應力，提高其疲勞強度.第三節內燃機曲軸曲軸是內燃機中形狀復雜而又重要地零件之一.它在工作時受到內燃機周期性變化著地氣體壓力、曲柄連桿機構地慣性力、扭轉和彎曲應力以及沖擊力等地作用.在高速內燃機中曲軸還受到扭轉振動地影響，會造成很大地應力.因此，對曲軸地性能要求是保證有高地強度，一定地沖擊韌性和

27、彎曲、扭轉疲勞強度，在軸頸處要求有高地硬度和耐度磨性.一、選擇用鋼一般以靜力強度（s、b、）和沖擊韌性作為曲軸地設計指標，并考疲勞強度.內燃機曲軸材料地選擇主要決定于內燃機地使用情況、功率大小、轉速高低以及軸瓦材料等.第四節階梯軸地加工工藝過程圖3所示為一蝸桿軸，材料選用 40Cr 鋼，表 2 所示為蝸桿軸地加工工藝過程，產批量屬于小批量生產. （圖3） 蝸桿軸 該軸 20j6， 17k5兩外圓表面為支撐軸頸；錐體部分是裝配離合器地表面；M18 × 1處裝配圓螺母來固定軸承地軸向位置.根據外形結構其毛坯選用 50mm地圓鋼（棒料），在鋸床上按240mm長度下料. 表2 蝸桿軸加工工藝

28、過程 序號 工序 名稱 工序內容 定位基準 序號 工序 名稱 工序內容 定位基準 1 車削 車端面 鉆中心孔 粗車左邊各外圓，留余量 2-3mm ，長度上留余量 1mm掉頭車右端面到 238mm ，鉆中心孔 粗車右邊各外圓，留余量 2-3mm粗車蝸桿螺旋部分，留余量 外圓 外圓及中心孔 外圓及中心孔 外圓及中心孔 外圓及中心孔 3 車削 修研中心孔 精車 22mm 到尺寸， 17mm 留余量 0.2mm 車退刀槽及卡圈槽，倒角 掉頭精車左側各外圓到 26mm 、 20.2mm 、 18mm 、 16mm 及 14mm .車退刀槽，倒角 精車蝸桿螺紋，留磨削余量 0.1mm .精車錐面，留余量

29、0.2mm .車螺紋 M18 × 1 、 M12 兩中心孔 兩中心孔 兩中心孔 2 熱處理 調質處理 4 熱處理 淬火 5 磨削 修研中心孔，磨 17k5 、 20j6 外圓及錐面到尺寸，磨蝸桿螺紋到尺寸 兩中心孔 第五節CA6140主軸加工工藝過程一、CA6140主軸技術條件地分析（一）、支承軸頸地技術要求主軸兩支承軸頸地圓度允差 0.005毫M，徑向跳動允差 0.005毫M，兩支承軸頸地1：12錐面接觸率70%，表面粗糙度Ra0.4um.支承軸頸直徑按IT5-7級精度制造.主軸外圓地圓度要求，對于一般精度地機床，其允差通常不超過尺寸公差地50，對于提高精度地機床，則不超過25%，

30、對于高精度地機床，則應在 510之間.（二）、錐孔地技術要求主軸錐孔對支承軸頸地跳動，近軸端允差 0.005mm，離軸端300mm處允差 0.01毫M，錐面地接觸率 70，表面粗糙度Ra0.4um，硬度要求 HRC48.（三）、短錐地技術要求短錐對主軸支承軸頸地徑向跳動允差0.008mm，端面對軸頸地端面跳動允差0.008mm，錐面及端面地粗糙度均為Ra0.8um.（四）、空套齒輪軸頸地技術要求空套齒輪地軸頸對支承軸地徑向跳動允差為 0.015毫M.（五）、螺紋地技術要求這是用于限制與之配合地壓緊螺母地端面跳動量所必須地要求.因此在加工主軸螺紋時，必須控制螺紋表面軸心線與支承軸頸軸心線地同軸度

31、，一般規定不超過0.025mm.從上述分析可以看出，主軸地主要加工表面是兩個支承軸頸、錐孔、前端短錐面及其端面、以及裝齒輪地各個軸頸等.而保證支承軸頸本身地尺寸精度、幾何形狀精度、兩個支承軸頸之間地同軸度、支承軸頸與其它表面地相互位置精度和表面粗糙度，則是主軸加工地關鍵.二、CA6140主軸加工工藝            主軸毛坯地制造方法及熱處理批量：大批；材料：45鋼；毛坯：模鍛件(一)材料在單件小批生產中，軸類零件地毛坯往往使用熱軋棒料.對于直徑差較大地階梯軸，為了節約材料和減少

32、機械加工地勞動量，則往往采用鍛件.單件小批生產地階梯軸一般采用自由鍛，在大批大量生產時則采用模鍛.（二）熱處理45鋼，在調質處理（235HBS）之后，再經局部高頻淬火，可以使局部硬度達到HRC6265，再經過適當地回火處理，可以降到需要地硬度（例如 CA6140主軸規定為 HRC52）.9Mn2V，這是一種含碳0.9%左右地錳釩合金工具鋼，淬透性、機械強度和硬度均比45鋼為優.經過適當地熱處理之后，適用于高精度機床主軸地尺寸精度穩定性地要求.例如，萬能外圓磨床 M1432A頭架和砂輪主軸就采用這種材料.38CrMoAl，這是一種中碳合金氮化鋼，由于氮化溫度比一般淬火溫度為低540550，變形更

33、小，硬度也很高（HRC65，中心硬度HRC28）并有優良地耐疲勞性能，故高精度半自動外圓磨床MBG1432地頭架軸和砂輪軸均采用這種鋼材.此外，對于中等精度而轉速較高地軸類零件，多選用40Cr等合金結構鋼，這類鋼經調質和高頻淬火后，具有較高地綜合機械性能，能滿足使用要求.有地軸件也選用滾珠軸承鋼如 GCr15和彈簧鋼如 66Mn等材料這些鋼材經調質和表面淬火后，具有極高地耐磨性和耐疲勞性能.當要求在高速和重載條件下工作地軸類零件，可選用18CrMnTi、20Mn2B等低碳含金鋼，這些鋼料經滲碳淬火后具有較高地表面硬度、沖擊韌性和心部強度，但熱處理所引起地變形比38CrMoAl為大.凡要求局部高

34、頻淬火地主軸，要在前道工序中安排調質處理（有地鋼材則用正火）, 當毛坯余量較大時(如鍛件)，調質放在粗車之后、半精車之前，以便因粗車產生地內應力得以在調質時消除；當毛坯余量較小時（如棒料），調質可放在粗車（相當于鍛件地半精車）之前進行.高頻淬火處理一般放在半精車之后，由于主軸只需要局部淬硬，故精度有一定要求而不需淬硬部分地加工，如車螺紋、銑鍵槽等工序，均安排在局部淬火和粗磨之后.對于精度較高地主軸在局部淬火及粗磨之后還需低溫時效處理，從而使主軸地金相組織和應力狀態保持穩定.三、定位基準地選擇對實心地軸類零件，精基準面就是頂尖孔，滿足基準重合和基準統一，而對于象CA6140A地空心主軸，除頂尖孔

35、外還有軸頸外圓表面并且兩者交替使用，互為基準.四、加工階段地劃分主軸加工過程中地各加工工序和熱處理工序均會不同程度地產生加工誤差和應力，因此要劃分加工階段.主軸加工基本上劃分為下列三個階段.（一）、粗加工階段1）毛坯處理 毛坯備料、鍛造和正火2）粗加工 鋸去多余部分，銑端面、鉆中心孔和荒車外圓等（二）、半精加工階段）半精加工前熱處理 對于45鋼一般采用調質處理以達到220240HBS. 2）半精加工 車工藝錐面（定位錐孔） 半精車外圓端面和鉆深孔等.（三）、精加工階段1）精加工前熱處理 局部高頻淬火2）精加工前各種加工 粗磨定位錐面、粗磨外圓、銑鍵槽和花鍵槽，以及車螺紋等.3）精加工 精磨外圓

36、和內外錐面以保證主軸最重要表面地精度.五、加工順序地安排和工序地確定具有空心和內錐特點地軸類零件，在考慮支承軸頸、一般軸頸和內錐等主要表面地加工順序時，可有以下幾種方案.（一）外表面粗加工鉆深孔外表面精加工錐孔粗加工錐孔精加工；（二）外表面粗加工鉆深孔錐孔粗加工錐孔精加工外表面精加工；（三）外表面粗加工鉆深孔錐孔粗加工外表面精加工錐孔精加工.針對CA6140車床主軸地加工順序來說，可作這樣地分析比較：第一方案：在錐孔粗加工時，由于要用已精加工過地外圓表面作精基準面，會破壞外圓表面地精度和粗糙度，所以此方案不宜采用.第二方案：在精加工外圓表面時，還要再插上錐堵，這樣會破壞錐孔精度.另外，在加工錐

37、孔時不可避免地會有加工誤差（錐孔地磨削條件比外圓磨削條件差人 加上錐堵本身地誤差等就會造成外圓表面和內錐面地不同軸，故此方案也不宜采用.第三方案：在錐孔精加工時，雖然也要用已精加工過地外圓表面作為精基準面；但由于錐面精加工地加工余量已很小，磨削力不大；同時錐孔地精加工已處于軸加工地最終階段，對外圓表面地精度影響不大；加上這一方案地加工順序，可以采用外圓表面和錐孔互為基準，交替使用，能逐步提高同軸度.經過這一比較可知，象CA6140主軸這類地軸件加工順序，以第三方案為佳.通過方案地分析比較也可看出，軸類零件各表面先后加工順序，在很大程度上與定位基準地轉換有關.當零件加工用地粗、精基準選定后，加工

38、順序就大致可以確定了.因為各階段開始總是先加工定位基準面，即先行工序必須為后面地工序準備好所用地定位基準.例如CA6140主軸工藝過程，一開始就銑端面打中心孔.這是為粗車和半精車外圓準備定位基準；半精車外圓又為深孔加工準備了定位基準；半精車外圓也為前后地錐孔加工準備了定位基準.反過來，前后錐孔裝上錐堵后地頂尖孔，又為此后地半精加工和精加工外圓準備了定位基準；而最后磨錐孔地定位基準則又是上工序磨好地軸頸表面.六、工序地確定要按加工順序進行，應當掌握兩個原則（一）工序中地定位基準面要安排在該工序之前加工.例如，深孔加工所以安排在外圓表面粗車之后，是為了要有較精確地軸頸作為定位基準面，以保證深孔加工

39、時壁厚均勻.（二）對各表面地加工要粗、精分開，先粗后精，多次加工，以逐步提高其精度和粗糙度.主要表面地精加工應安排在最后.為了改善金屬組織和加工性能而安排地熱處理工序，如退火、正火等，一般應安排在機械加工之前.為了提高零件地機械性能和消除內應力而安排地熱處理工序，如調質、時效處理等，一般應安排在粗加工之后，精加工之前.七、大批生產和小批生產工藝過程地比較（一）定位基準地選擇表3不同生產類型下主軸加工定位基準地選擇工 序 名 稱定 位 基 準 面大 批 生 產小 批 生 產加工頂尖孔毛坯外圓劃 線粗車外圓頂尖孔頂尖孔鉆深孔粗車后地支承軸頸夾一端，托另一端半精車和精車兩端錐堵地頂尖孔夾一端，頂另一

40、端粗、精磨外錐兩端錐堵地頂尖孔兩端錐堵地頂尖孔粗、精磨外國兩端錐堵地頂尖孔兩端錐堵地頂尖孔粗、精磨難孔兩支承軸頸外表面或靠近兩支承軸頸地外圓表面夾小端，托大端（二）軸端兩頂尖孔地加工在單件小批生產時，多在車床或鉆床上通過劃線找正加工.在成批生產時，可在中心孔鉆床上加工.專用機床可在同一工序中銑出兩端面并打好頂尖孔.（三）外圓表面地加工在單件小批生產時，多在普通車床上進行；而在大批生產時，則廣泛采用高生產率地多刀半自動車床或液壓仿形車床等設備. （四）深孔加工在單件小批生產時，通常在車床上用麻花鉆頭進行加工.在大批量生產中，可采用鍛造地無縫鋼管作為毛坯，從根本上免去了深孔加工工序；若是實心毛坯，

41、可用深孔鉆頭在深孔鉆床上進行加工；如果孔徑較大，還可采用套料地先進工藝.（五）花鍵軸加工在單件小批生產時，常在臥式銑床上用分度頭分度以圓盤銑刀銑削；而在成批生產（甚至小批生產）都廣泛采用花鍵滾刀在專用花鍵軸銑床上加工.（六）前后支承軸頸以及與其有較嚴格地位置精度要求地表面精加工，在單件小批生產時，多在普通外圓磨床上加工；而在成批大量生產中多采用高效地組合磨床加工.八、主軸加工中地幾個工藝問題（一）錐堵和錐堵心軸地使用 對于空心地軸類零件，若通孔直徑較小地軸，可直接在孔口倒出寬度不大于2mm地60度錐面，代替中心孔.而當通孔直徑較大時，則不宜用倒角錐面代之，一般都采用錐堵或錐堵心軸地頂尖孔作為定

42、位基準.使用錐堵或錐堵心軸時應注意事項：1）一般不中途更換或拆裝，以免增加安裝誤差.2）錐堵心軸要求兩個錐面應同軸，否則擰緊螺母后會使工件變形.（二）頂尖孔地研磨因熱處理、切削力、重力等地影響，常常會損壞頂尖孔地精度，因此在熱處理工序之后和磨削加工之前，對頂尖孔要進行研磨，以消除誤差.常用地研磨方法有以下幾種.1）用鑄鐵頂尖研磨2）用油石或橡膠輪研磨3）用硬質合金頂尖刮研4）用中心孔磨床磨削（三）深孔加工一般孔地深度與孔徑之比 l/d5就算深孔.CA6140主軸內孔l/d=18，屬深孔加工.1、加工方式加工深孔時，工件和刀具地相對運動方式有三種：1）工件不動，刀具轉動并送進.這時如果刀具地回轉

43、中心線對工件地中心線有偏移或傾斜.加工出地孔軸心線必然是偏移或傾斜地.因此，除笨重或外形復雜而不便于轉動地大型工件外，一般不采用.2）工件轉動，刀具作軸向送進運動.這種方式鉆出地孔軸心線與工件地回轉中心線能達到一致.如果鉆頭偏斜，則鉆出地孔有錐度；如果鉆頭中心線與工件回轉中心線在空間斜交，則鉆出地孔地軸向截面是雙曲線，但不論如何，孔地軸心線與工件地回轉中心線仍是一致地，故軸地深孔加夠采用這種方式.3）工件轉動，同時刀具轉動并送進.由于工件與刀具地回轉方向相反，所以相對切削速度大，生產率高，加工出來地孔地精度也較高.但對機床和刀桿地剛度要求較高，機床地結構也較復雜，因此應用不很廣泛.2、深孔加工

44、地冷卻與排屑在單件、小批生產中，加工深孔時，常用接長地麻花鉆頭，以普通地冷卻潤滑方式，在改裝過地普通車床上進行加工.為了排屑，每加工一定長度之后，須把鉆頭退出.這種加工方法，不需要特殊地設備和工具.由于鉆頭有橫刃，軸向力較大，兩邊切削刃又不容易磨得對稱，因此加工時鉆頭容易偏斜.此法地生產率很低.在批量生產中，深孔加工常采用專門地深孔鉆床和專用刀具，以保證質量和生產率.這些刀具地冷卻和切屑地排出，很大程度上決定于刀具結構特點和冷卻液地輸入方法.目前應用地冷卻與排屑地方法有兩種：1）內冷卻外排屑法加工時冷卻液從鉆頭地內部輸入，從鉆頭外部排出.高壓冷卻液直接噴射到切削區，對鉆頭起冷卻潤滑作用，并且帶著切屑從刀桿和孔壁之間地空間排出.2）外冷卻內排屑法 冷卻液從鉆頭外部輸入，有一定壓力地冷卻液經刀桿與孔壁之間地通道進入切削區，起冷卻潤滑作用，然后經鉆頭和刀桿內孔帶著大量切屑排出.第五章檢驗第一節加工中地檢驗自動測量裝置，作為輔助裝置安裝在機床上.這種檢驗方式能在不影響加工地情況下，根據測量結果，主動地控制機床地工作過程，如改變進給量，自動補償刀具磨