1、繼續教育學院畢業設計（論文）題目：CA6140主軸的加工工藝的分析院、系（站）：西安機電信息技術學院機電工程系 學科專業： 數控加工與維護 學 生： 劉黨路 學 號： 指導教師： 楊雙 2012年10月 繼續教育學院畢業設計（論文）題目：CA6140主軸的加工工藝的分析院、系（站）：西安機電信息技術學院機電工程系 學科專業： 數控加工與維護 學 生： 劉黨路 學 號： 指導教師： 楊雙 2012年10月 主軸的加工工藝的分析摘要 主軸是車床的關鍵零件之一,其性能好壞直接影響到車床的性能和加工精度.軸支持車床卡盤的轉動，是轉動零件具有確定的工作位置，同時傳遞運動和扭矩，因此要求軸材質具

2、有較高的剛性、疲勞強度和良好的耐磨性能。車床主軸的作用是將活塞的往復直線運動通過連桿轉化為旋轉運動，從而實現發動機由化學能轉變為機械能的輸出。 本課題僅CA6140型車床主軸的加工工藝的分析。工藝路線的擬定是工藝規程制訂中的關鍵階段，是工藝規程制訂的總體設計。所撰寫的工藝路線合理與否，不但影響加工質量和生產率，而且影響到工人、設備、工藝裝備及生產場地等的合理利用，從而影響生產成本。 關鍵詞：機械加工；精度；誤差；工藝分析；目 錄1 緒論（1)1.1軸類零件的簡單介紹（1)1.2主軸圖樣（1)2 零件加工工藝分析（3)2.1零件圖的分析（3)零件圖的工藝分析（3)零件的組成（4)主軸各主要部分的

3、作用及技術要求（4)主軸加工的要點與措施（5)2.2劃分加工階段的理由（6)2.3工序劃分的原則(7)2.3.1 CA6140車床主軸主要加工表面加工工序安排(7)2.3.2 CA6140車床主軸加工工藝過程(9)2.4軸類零件的材料、毛壞及熱處理的選擇(11)軸類零件的材料(11)零件的毛壞(12)類零件的熱處理(12)3 工件的裝夾(14)3.1 定位基準的選擇(14) CA6140車床主軸加工定位基準的選擇   (14)3.2  零件的定位裝夾(15)改進工件的裝夾方法(15)本題采用的裝夾方法(16)4 零件的加工順序及切削用量 (17)4.1加

4、工順序及刀具選擇(17)4.2刀具的選擇(17)4.3切削用量的確定(17)4.4加工精度(20)結論 (21)致謝詞(22)參考文獻(23)1 緒論畢業設計在我們學完大學的全部基礎課、技術基礎課之后進行的，這是我們在進行畢業設計對所學各課程的深入綜合性的總復習，也是一次理論聯系實際的訓練，因此，它在我們的大學生活中占有重要的地位。另外在做完這次畢業設計之后，我得到一次在畢業工作前的綜合性訓練，我在想我能在下面幾方面得到鍛煉： （1）運用機械制造工藝學課程中的基本理論以及在生產實習中學到的實踐知識，正確地解決一個零件在加工中的定位，夾緊以及工藝路線安排，工藝尺寸確定等問題，保證零件的加工質量。

5、（2）提高結構設計能力。通過設計夾具的訓練，獲得根據被加工零件的加工要求，設計出高效，省力，經濟合理而能保證加工質量的夾具的能力。（3）學會使用手冊以及圖表資料。掌握與本設計有關的各種資料的名稱，出處，能夠做到熟練的運用。 就我個人而言，我希望通過這次畢業設計對自己未來將從事的工作進行一次適應性訓練，從中鍛煉自己發現問題、分析問題和解決問題的能力。因此，提高機械加工零件的質量和精度是很重要的，機械車削加工質量和精度的提高有利于加工行業的整體水平、地位的發展和提升。1.1軸類零件的簡單介紹 實際中，零件的結構千差萬別，但其基本幾何構成不外是外圓、內孔、平面、螺紋、齒面、曲面等。很少有零件是由單一

6、典型表面所構成，往往是由一些典型表面復合而成，其加工方法較單一典型表面加工復雜，是典型表面加工方法的綜合應用。軸是機械加工中常見的典型零件之一。它在機械中主要用于支承齒輪、帶輪、凸輪以及連桿等傳動件，以傳遞扭矩。按結構形式不同，軸可以分為階梯軸、錐度心軸、光軸、空心軸、曲軸、凸輪軸、偏心軸、各種絲杠等其中階梯傳動軸應用較廣，其加工工藝能較全面地反映軸類零件的加工規律和共性。本課題是圍繞常見的CA6140主軸，來簡述軸類零件的加工工藝以及加工方法。1.2主軸圖樣圖1.1 CA6140主軸圖樣2 零件加工工藝分析2.1零件圖的分析零件圖分析是制定數控車削工藝的首要任務。主要進行尺寸標注方法分析、輪

7、廓幾何要素分析以及精度和技術要求分析。此外還應分析零件結構和加工要求的合理性，選擇工藝基準。   典型軸類零件如圖1-1所示，零件材料為40Cr，經過鍛造和正火處理，對該零件進行車削工藝分析。2.1.1零件圖的工藝分析a 尺寸標注方法分析 零件圖上的尺寸標注方法應適應車床的加工特點，以同一基準標注尺寸或直接給出坐標尺寸。這種標注方法有利于設計基準、工藝基準、測量基準。如果零件圖上各方向的尺寸沒有統一的設計基準，可考慮在不影響零件精度的前提下選擇統一的工藝基準。計算轉化各尺寸，以利于安排加工工藝。  b 輪廓幾何要素分析 該零件輪廓沒有大的浮動變

8、化，有利于一次裝夾定位加工，且測量比較方便簡潔，在加工中要多次進行熱處理，制定相應的夾具有利于在不影響精度的條件下進行有序的加工。c 精度和技術要求分析 對被加工零件的精度和技術進行分析，是零件工藝性分析的重要內容，只有在分析零件尺寸精度和表面粗糙度的基礎上，才能正確合理地選擇加工方法、裝夾方式、刀具及切削用量等。其主要內容包括：分析精度及各項技術要求是否齊全、是否合理；分析本工序的車削加工精度能否達到圖紙要求，若達不到，允許采取其他加工方式彌補時，應給后續工序留有余量；對圖紙上有位置精度要求的表面，應保證在一次裝夾下完成；對表面粗糙度要求較高的表面，應采用恒線速度切削（注意：在車削

9、端面時，應限制主軸最高轉速)。2.1.2零件的組成圖1.1CA6140零件簡圖。由零件簡圖可知，該主軸呈階梯狀，其上有安裝支承軸承、傳動件的圓柱、圓錐面，安裝滑動齒輪的花鍵，安裝卡盤及頂尖的內外圓錐面，聯接緊固螺母的螺旋面，通過棒料的深孔等零件材料為40Cr鋼，有熱處理和硬度要求。通過上述分析，可采用以下幾點工藝措施：a對圖樣上給定的幾個精度要求較高的尺寸，因其公差數值較大，在加工時需，而全部取其基本尺寸即可。b在輪廓曲線上，有三處為圓弧，其中兩處為既過象限又改變進給方向的輪廓曲線，因此在加工時應進行機械間隙補償，以保證輪廓曲線的準確性。c為便于裝夾，坯件左端應預先車出夾持部分（雙點畫線部分）

10、，右端面也應先粗車出并鉆好中心孔。毛坯選120棒料。2.1.3主軸各主要部分的作用及技術要求 支承軸頸  主軸二個支承軸頸A、B圓度公差為0.005mm，徑向跳動公差為0.005mm；而支承軸頸112錐面的接觸率70%；表面粗糙度Ra為0.4mm；支承軸頸尺寸精度為IT5。因為主軸支承軸頸是用來安裝支承軸承，是主軸部件的裝配基準面，所以它的制造精度直接影響到主軸部件的回轉精度。 端部錐孔  主軸端部內錐孔（莫氏6號）對支承軸頸A、B的跳動在軸端面處公差為0.005mm，離軸端面300mm處公差為0.01 mm；錐面接觸率70%；表面粗糙度Ra為0.4mm；硬度要求4550H

11、RC。該錐孔是用來安裝頂尖或工具錐柄的，其軸心線必須與兩個支承軸頸的軸心線嚴格同軸，否則會使工件（或工具）產生同軸度誤差。 端部短錐和端面  頭部短錐C和端面D對主軸二個支承軸頸A、B的徑向圓跳動公差為0.008mm；表面粗糙度Ra為0.8mm。它是安裝卡盤的定位面。為保證卡盤的定心精度，該圓錐面必須與支承軸頸同軸，而端面必須與主軸的回轉中心垂直。 空套齒輪軸頸  空套齒輪軸頸對支承軸頸A、B的徑向圓跳動公差為0.015 mm。由于該軸頸是與齒輪孔相配合的表面，對支承軸頸應有一定的同軸度要求，否則引起主軸傳動嚙合不良，當主軸轉速很高時，還會影響齒輪傳動平穩性并產生噪聲。 螺

12、紋 主軸上螺旋面的誤差是造成壓緊螺母端面跳動的原因之一，所以應控制螺紋的加工精度。當主軸上壓緊螺母的端面跳動過大時，會使被壓緊的滾動軸承內環的軸心線產生傾斜，從而引起主軸的徑向圓跳動。主軸加工的要點與措施主軸加工的主要問題是如何保證主軸支承軸頸的尺寸、形狀、位置精度和表面粗糙度，主軸前端內、外錐面的形狀精度、表面粗糙度以及它們對支承軸頸的位置精度。 主軸支承軸頸的尺寸精度、形狀精度以及表面粗糙度要求，可以采用精密磨削方法保證。磨削前應提高精基準的精度。 保證主軸前端內、外錐面的形狀精度、表面粗糙度同樣應采用精密磨削的方法。為了保證外錐面相對支承軸頸的位置精度，以及支承軸頸之間的位置精度，通常采

13、用組合磨削法，在一次裝夾中加工這些表面，如圖2-1所示。機床上有兩個獨立的砂輪架，精磨在兩個工位上進行，工位精磨前、后軸頸錐面，工位用角度成形砂輪，磨削主軸前端支承面和短錐面。圖2.1 組合磨削主軸錐孔相對于支承軸頸的位置精度是靠采用支承軸頸A、B作為定位基準，而讓被加工主軸裝夾在磨床工作臺上加工來保證。以支承軸頸作為定位基準加工內錐面，符合基準重合原則。在精磨前端錐孔之前，應使作為定位基準的支承軸頸A、B達到一定的精度。主軸錐孔的磨削一般采用專用夾具，如圖3所示。夾具由底座1、支架2及浮動夾頭3三部分組成，兩個支架固定在底座上，作為工件定位基準面的兩段軸頸放在支架的兩個V形塊上，V形塊鑲有硬

14、質合金，以提高耐磨性，并減少對工件軸頸的劃痕，工件的中心高應正好等于磨頭砂輪軸的中心高，否則將會使錐孔母線呈雙曲線，影響內錐孔的接觸精度。后端的浮動卡頭用錐柄裝在磨床主軸的錐孔內，工件尾端插于彈性套內，用彈簧將浮動卡頭外殼連同工件向左拉，通過鋼球壓向鑲有硬質合金的錐柄端面，限制工件的軸向竄動。采用這種聯接方式，可以保證工件支承軸頸的定位精度不受內圓磨床主軸回轉誤差的影響，也可減少機床本身振動對加工質量的影響。2.2劃分加工階段的理由（1）粗加工時切削余量大，切削力大，切削熱及功率消耗都較大，因而工藝系統存在嚴重的受力變形、熱變形及共建內應力變形，要由后續階段逐步修正；（2）劃分加工階段可合理使

15、用機床設備。粗加工可采用功率大精度一般的機床設備，精加工用相應精度機床，既能發揮機床各自的性能特點，也延長了精密機床的使用壽命；（3）零件工藝過程中插入必要的熱處理工序，這樣工藝過程以熱處理工序為界自然分為上述各階段，各具不同的特點和目的。如精密主軸加工中，在粗加工后進行時效處理去除應力，半精加工后進行淬火，精加工后進行冰冷處理及低溫回火，最后再進行光整加工。此外劃分加工階段還有兩個好處：（1）粗加工后可及早發現毛坯缺陷，及時報廢或修補，以免繼續加工而造成浪費；（2）表面加工要安排在最后，可防止或減少碰壞損傷，只有在自動機床上加工的零件，往往不分階段，棒料一次安裝完成全部粗、精加工2.3工序劃

16、分的原則在車床上加工零件，常用的工序的劃分原則有兩種。       a 保持精度原則 工序一般要求盡可能地集中，粗、精加工通常會在一次裝夾中全部完成。 為減少熱變形和切削力變形對工件的形狀、位置精度、尺寸精 度和表面粗糙度的影響，則應將粗、精加工分開進行。  b 提高生產效率原則 為減少換刀次數，節省換刀時間，提高生產效率應將需要用同一把刀加工的加工部位都完成后，再換另一把刀來加工其他部位同時應盡量減少空行程。制定加工順序一般遵循下列原則 ： （1）先粗后精 各表面的加工工序按前述從粗到精的加工交叉進行；

17、  （2）先主后次 首先著重考慮主要表面的加工順序，次要表面加工可適當穿插在主要表面加工工序之間；（3）基面先行 零件加工一般在精基準的加工開始，然后加工其它表面和次要表面； （4）先面后孔 一般機器零件，平面所占輪廓尺寸較大，用平面定位比較穩定可靠，因此工藝過程總是先加工平面，在加工孔；2.3.1 CA6140車床主軸主要加工表面加工工序安排 CA6140車床主軸主要加工表面是Ø75h5、Ø80h5、Ø90g5、Ø105h5軸頸，兩支承軸頸及大頭錐孔。它們加工的尺寸精度在IT5IT6之間，表面粗糙度Ra為0.40.8mm。 主軸加工

18、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行，即粗車調質（預備熱處理）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

19、堵頂尖孔定位）錐孔精加工（以精加工外圓面定位）。 當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廢品，所以盡量安排在后面工序進行，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主要表面。  圖2.2磨主軸錐孔夾具1彈簧 2鋼球 3浮動夾頭 4彈性套內 5支架 6底座圖2.2 磨主軸錐孔夾具對凡是需要在淬硬表面上加工的螺孔、鍵槽等，都應安排在淬火前加工。非淬硬表面上螺孔、鍵槽等一般在外圓精車之后，精

20、磨之前進行加工。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行，這樣半精加工后殘余應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。 CA6140車床主軸加工工藝過程下表列出了CA6140車床主軸的加工工藝過程。 生產類型：大批生產；材料牌號：40Cr號鋼；毛坯種類：模鍛件 表大批生產CA6140車床主軸工藝過程大批生產CA6140車床主軸工藝過程序號工序名稱工序內容定位基準設備1備料2鍛造模鍛立式精鍛機3熱處理正火4鋸頭5銑端面鉆中心孔毛坯外圓中心孔機床6粗車外圓頂尖孔多刀半自動車床7熱處理調質8車大端各部車大端

21、外圓、短錐、端面及臺階頂尖孔臥式車床9車小端各部仿形車小端各部外圓頂尖孔仿形車床10鉆深孔鉆Ø48mm通孔兩端支承軸頸深孔鉆床11車小端錐孔車小端錐孔（配120錐堵，涂色法檢查接觸率50%）兩端支承軸頸臥式車床12車大端錐孔車大端錐孔（配莫氏6號錐堵，涂色法檢查接觸率30%）、外短錐及端面兩端支承軸頸臥式車床13鉆孔鉆大頭端面各孔大端內錐孔搖臂鉆床14熱處理局部高頻淬火（Ø90g5、短錐及莫氏6號錐孔）高頻淬火設備15精車外圓精車各外圓并切槽、倒角錐堵頂尖孔數控車床16粗磨外圓粗磨Ø75h5、Ø90g5、Ø105h5外圓錐堵頂尖孔組合外圓磨床1

22、7粗磨大端錐孔粗磨大端內錐孔（重配莫氏6號錐堵，涂色法檢查接觸率40%）前支承軸頸及Ø75h5外圓內圓磨床18銑花鍵銑Ø89f6花鍵錐堵頂尖孔花鍵銑床19銑鍵槽銑12f9鍵槽Ø80h5及M115mm外圓立式銑床20車螺紋車三處螺紋（與螺母配車）錐堵頂尖孔臥式車床21精磨外圓精磨各外圓及E、F兩端面錐堵頂尖孔外圓磨床22粗磨外錐面粗磨兩處112外錐面錐堵頂尖孔專用組合磨床23精磨外錐面精磨兩處兩處112外錐面、D端面及短錐面錐堵頂尖孔專用組合磨床24精磨大端錐孔精磨大端莫氏6號內錐孔（卸堵，涂色法檢查接觸率70%）前支承軸頸及Ø75h5外圓專用主軸錐孔磨床

23、25鉗工端面孔去銳邊倒角，去毛刺  26檢驗按圖樣要求全部檢驗前支承軸頸及Ø75h5外圓專用檢具表2.3.2 大批生產CA6140車床主軸工藝過程2.4軸類零件的材料、毛壞及熱處理的選擇 軸類零件的材料 軸類零件材料的選取，主要根據軸的強度、剛度、耐磨性以及制造工藝性而決定，力求經濟合理。常用的軸類零件材料有 35、45、50優質碳素鋼，以45鋼應用最為廣泛。對于受載荷較小或不太重要的軸也可用Q235、Q255等普通碳素鋼。對于受力較大，軸向尺寸、重量受限制或者某些有特殊要求的可采用合金鋼。如40Cr合金鋼可用于中等精度，轉速較高的工作場合，該材料經調質

24、處理后具有較好的綜合力學性能；選用Cr15、65Mn等合金鋼可用于精度較高，工作條件較差的情況，這些材料經調質和表面淬火后其耐磨性、耐疲勞強度性能都較好；若是在高速、重載條件下工作的軸類零件，選用20Cr、20CrMnTi、20Mn2B等低碳鋼或38CrMoA1A滲碳鋼，這些港經滲碳淬火或滲氮處理后，不僅有很高的表面硬度，而且其心部強度也大大提高，因此具有良好的耐磨性、抗沖擊韌性和耐疲勞強度的性能。a 球墨鑄鐵、高強度鑄鐵由于鑄造性能好，且具有減振性能，常在制造外形結構復雜的軸中采用。特別是我國研制的稀土鎂球墨鑄鐵，抗沖擊韌性好，同時還具有減摩、吸振，對應力集中敏感性小等優點，已被應用于制造汽

25、車、拖拉機、機床上的重要軸類零件。  軸類零件應根據不同的工作條件和使用要求選用不同的材料并采用不同的熱處理規范（如調質、正火、淬火等），以獲得一定的強度、韌性和耐磨性。 b  40Cr鋼是軸類零件的常用材料，它價格便宜經過調質（或正火）后，可得到較好的切削性能，而且能獲得較高的強度和韌性等綜合機械性能，淬火后表面硬度可達4552HRC。    c 40Cr等合金結構鋼適用于中等精度而轉速較高的軸類零件，這類鋼經調質和淬火后，具有較好的綜合機械性能。    d 軸承鋼GCr15和彈簧鋼65Mn，經調質和表

26、面高頻淬火后，表面硬度可達5058HRC，并具有較高的耐疲勞性能和較好的耐磨性能，可制造較高精度的軸。 精密機床的主軸（例如磨床砂輪軸、坐標鏜床主軸）可選用38CrMoAIA氮化鋼。這種鋼經調質和表面氮化后，不僅能獲得很高的表面硬度，而且能保持較軟的芯部，因此耐沖擊韌性好。與滲碳淬火鋼比較，它有熱處理變形很小，硬度更高的特性。2.4.2零件的毛壞軸類零件的毛坯常見的有型材（圓棒料）和鍛件。大型的，外形結構復雜的軸也可采用鑄件。內燃機中的曲軸一般均采用鑄件毛坯。 型材毛坯分熱軋或冷拉棒料，均適合于光滑軸或直徑相差不大的階梯軸。 鍛件毛坯經加熱鍛打后，金屬內部纖維組織沿表面分布，因而有較高的抗拉、

27、抗彎及抗扭轉強度，一般用于重要的軸。2.4.3軸類零件的熱處理 機械零件常用的熱處理工藝有：退火正火、調質、時效、淬火、回火、滲碳及氮化等。下面簡單介紹一下本課題涉及到的一些熱處理及其作用。 （1）退火和正火：目的是改善切削加工性能和消除毛坯內應力。含碳量大于0.7%的碳鋼和合金鋼，為降低硬度便于切削常采用退火；含碳量低于0.3%的低碳鋼和低合金鋼，為避免硬度過低切削時粘刀而采用正火以提高硬度。退火和正火尚能細化晶粒，均勻組織，為以后的熱處理做好組織準備。退火和正火常安排在毛坯制造之后粗加工之前。 （2）調質：調質能獲得均勻細致的索氏體組織，為以后表面淬火和氮化時減少變形作好組織準備，因此調質

28、可作好預備熱處理工序。但由于調質后零件的綜合力學性能較好，對某些硬度和耐磨性要求不高的零件，也可作為最終的熱處理工序。調質處理常置于粗加工之后和半精加工之前。 （3）淬火：淬火分為整體淬火和表面淬火兩種，其中表面淬火因變形、氮化及脫碳較小而應用較多。為提高表面淬火零件的心部性能和獲得馬氏體的表層淬火組織，常需預先進行調制及正火處理。淬火一般安排在半精加工后精加工之前。3 工件的裝夾3.1 定位基準的選擇 CA6140車床主軸加工定位基準的選擇     主軸加工中，為了保證各主要表面的相互位置精度，選擇定位基準時，應遵循基準重合、基準統一和互為基準等重要原

29、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計基準是主軸軸心線，根據基準重合的原則考慮應選擇主軸兩端的頂尖孔作為精基準面。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先加工頂尖孔。 為了保證支承軸頸與主軸內錐面的同軸度要求，宜按互為基準的原則選擇基準面。如車小端120錐孔和大端莫氏6號內錐孔時， 以與前支承軸頸相鄰而它們又是用同一基準加工出來的外圓柱面為定位基準面（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、后錐孔內所配錐堵的頂尖孔為定位基面；在粗磨莫氏6號內錐孔時，又以兩圓柱

30、面為定位基準面；粗、精磨兩個支承軸頸的112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。定位基準每轉換一次，都使主軸的加工精度提高一步。 工序名稱劃線加工中心孔中心孔粗車外圓夾一端，托另一端鉆深孔兩端錐堵中心孔半精車和精車兩端錐堵中心孔粗、精磨外錐兩端錐堵中心孔粗、精磨外圓兩端錐堵中心孔粗、精磨錐孔兩支撐軸頸外表面或靠近兩支撐軸頸的外園表面表3.1 不同加工階段基準面的選擇3.2  零件的定位裝夾裝夾方法:兩端錐堵中心孔。改進工件的裝夾方法粗加工時，由于切削余量大，工件受的切削力也大，采用卡頂法，尾座頂尖采用彈性頂尖，可以

31、使工件在軸向自由伸長。但是，由于頂尖彈性的限制，軸向伸長量也受到限制，因而頂緊力不是很大。在高速、大用量切削時，有使工件脫離頂尖的危險。采用卡拉法可避免這種現象的產生。精車時，采用雙頂尖法（此時尾座應采用彈性頂尖）有利于提高精度，其關鍵是提高中心孔精度。a采用跟刀架跟刀架是車削細長軸極其重要的附件。采用跟刀架能抵消加工時徑向切削分力的影響，從而減少切削振動和工件變形，但必須注意仔細調整，使跟刀架的中心與機床頂尖中心保持一致。b采用反向進給車削細長軸時，常使車刀向尾座方向作進給運動（此時應安裝卡拉工具），這樣刀具施加于工件上的進給力方向朝向尾座，因而有使工件產生軸向伸長的趨勢，而卡拉工具大大減少

32、了由于工件伸長造成的彎曲變形。c采用車削細長軸的車刀車削細長軸的車刀一般前角和主偏角較大，以使切削輕快，減小徑向振動和彎曲變形。粗加工用車刀在前刀面上開有斷屑槽，使斷屑容易。精車用刀常有一定的負刃傾角，使切屑流向待加工面。3.2.2本題采用的裝夾方法圖3.1 錐堵與錐套心軸 a) 錐堵   b) 錐套心軸圖3.1 錐堵與錐套心軸主軸外圓表面的加工，應該以頂尖孔作為統一的定位基準。但在主軸的加工過程中，隨著通孔的加工，作為定位基準面的中心孔消失，工藝上常采用帶有中心孔的錐堵塞到主軸兩端孔中，如圖3.1所示，讓錐堵的頂尖孔起附加定位基準的作用。 4 零件的加工順序及切削用量4.

33、1加工順序及刀具選擇a 加工順序按由粗到精、由近到遠（由右到左）的原則確定。即先粗車（留0.25精車余量），然后從右到左進行精車，最后車削螺紋.從右到左進行。 b 刀具的使用壽命除與刀具材料相關外，還與刀具的直徑有很大的關系。刀具直徑越大，能承受的切削用量也越大。所以在零件形狀允許的情況下，采用盡可能大的刀具直徑是延長刀具壽命，提高生產率的有效措施。數控車削常用的刀具一般分為3類。即尖形車刀、圓弧形車刀和成型車刀。    (1)尖形車刀 以直線形切削刃為特征的車刀一般稱為尖形車刀。其刀尖由直線性的主、副切削刃構成，如外圓偏刀、端面車刀等。這類車刀加工零件時，零件的

34、輪廓形狀主要由一個獨立的刀尖或一條直線形主切削刃位移后得到。  (2)圓弧形車刀 除可車削內外圓表面外，特別適宜于車削各種光滑連接的成型面。其特征為：構成主切削刃的刀刃形狀為一 圓度誤差或線輪廓誤差很小的圓弧，該圓弧刃的每一點都是圓弧形車刀的刀尖，因此刀位點不在圓弧上，而在該圓弧的圓心上。  (3)成型車刀 即所加工零件的輪廓形狀完全由車刀刀刃的形狀和尺寸決定。數控車削加工中，常用的成型車刀有小半徑圓弧車刀、車槽刀和螺紋車刀等。為了減少換刀時間和方便對刀，便于實現機械加工的標準化。數控車削加工中，應盡量采用機夾可轉位式車刀。 4.2刀具的選擇 選用5中心

35、鉆鉆削中心孔。粗車及平端面選用900硬質合金右偏刀，為防止副后刀面與工件輪廓干涉（可用作圖法檢驗），副偏角不宜太小，選=35 0。精車選用900硬質合金右偏刀，車螺紋選用硬質合金600外螺紋車刀，刀尖圓弧半徑應小于輪廓最小圓角半徑，取r=0.150.2。4.3切削用量的確定切削用量的選擇原則是：保證零件加工精度和表面粗糙度，充分發揮刀具切削性能，保證合理的刀具耐用度；并充分發揮機床的性能，最大限度提高生產率，降低成本。主軸轉速的確定 主軸轉速應根據允許的切削速度和工件（或刀具）直徑來選擇。根據本例中零件的加工要求，考慮工件材料為鋁件，刀具材料為高建工具鋼，粗加工選擇轉速600r/min,精加工

36、選擇800r/min車削外圓，考慮細牙螺紋切削力不大，采用400r/min來車螺紋，而內孔由于剛性較差，采用粗車400 r/min，比較容易達到加工要求，切槽的切削刀較大，采用200 r/min更穩妥。背吃刀量確定背吃刀量根據機床、工件和刀具的剛度來決定，在剛度允許的條件下，應盡可能使背吃刀量等于工件的加工余量(除去精車量)，這樣可以減少走刀次數，提高生產效率。為了保證加工表面質量，可留少量精加工余量，一般0.2-0.4mm。本例中，背吃刀量的選擇大致為下表4.1：  粗 精 外圓 1.5-2(mm)0.2-0.4(mm)內孔 1-1.5(mm)0.1-0.3(mm)螺紋 隨進刀次數

37、依次減少 槽 根據刀寬，分兩次進行 表4.1 背吃刀量的選擇總之，切削用量的具體數值應根據機床性能、相關的手冊并結合實際經驗用類比方法確定。同時，使主軸轉速、切削深度及進給速度三者能相互適應，以形成最佳切削用量。  切削用量的選擇原則，合理選用切削用量對提高車床的加工質量至關重要。確定車床的切削用量時一定要根據機床說明書中規定的要求，以及刀具的耐用度去選擇，也可結合實際經驗采用類比法來確定。一般的選擇原則是：粗車時，首先考慮在機床剛度允許的情況下選擇盡可能大的背吃刀量ap；其次選擇較大的進給量f；最后再根據刀具允許的壽命確定一個合適的切削速度。增大背吃刀量可減少走刀次數，提高加工效率

38、，增大進給量有利于斷屑。精車時，應著重考慮如何保證加工質量，并在此基礎上盡量提高加工效率，因此宜選用較小的背吃刀量和進給量，盡可能地提高加工速度。主軸轉速S(r/min )可根據切削速度(mm/min)由公式 S=1000D(D為工件或刀具直徑 mm)計算得出，也可以查表或根據實踐經驗確定。  背吃刀量的選擇 輪廓粗車循環時選ap=3 ，精車ap=0.25；螺紋粗車時選ap= 0.4 ，逐刀減少，精車ap=0.1。 主軸轉速的選擇 車直線和圓弧時，選粗車切削速度vc=90m/min、精車切削速度vc=120m/min，然后利用公式vc=dn/1000計算

39、主軸轉速n（粗車直徑D=60 ，精車工件直徑取平均值）：粗車500r/min、精車1200 r/min。車螺紋時，參照式（5-1）計算主軸轉速n =320 r/min。 進給速度的選擇 選擇粗車、精車每轉進給量，再根據加工的實際情況確定粗車每轉進給量為0.4/r，精車每轉進給量為0.15/r，最后根據公式vf = nf計算粗車、精車進給速度分別為200 /min和180 /min。4.4加工精度（1）尺寸精度 軸類零件的尺寸精度主要指軸的直徑尺寸精度和軸長尺寸精度。按使用要求，主要軸頸直徑尺寸精度通常為IT6-IT9級，精密的軸頸也可達IT5級。軸長尺寸通常規定為公稱尺寸，對于階梯軸的各臺階長度按使用要求可相應給定公差。 （2）幾何精度 軸類零件一般是用兩個軸頸支撐在軸承上，這兩個軸頸稱為支撐軸頸，也是軸的裝配基準。除了尺寸精度外，一般還對支撐軸頸的幾何精度（圓度、圓柱度）提出要求。對于一般精度的軸頸，幾何形狀誤差應限制在直徑公差范圍內，要求高時，應在零件圖樣上另行規定其允許的公差值。起支承作用的軸頸為了確定軸的位置，通常對其尺寸精度要求較高（IT5IT7）。裝配傳動件的軸頸尺寸精度一般要求較低（IT6IT9）。（3）相互位置精度 軸類零件中的配合軸頸（裝配傳動件的軸頸）相對于支撐軸頸間的同軸度是其相互位置精