1、题 目： 车床主轴加工工艺过程姓 名：班级学号：指导教师：毕 业 论 文（设 计）用 纸第 I 页摘 要在机械领域中，车床是应用最广泛为、最为频繁的一种机床，它的应用非常的普遍。所以它的加工精度就极其的重要，工件能否达到加工要求就取决于车车床本身的精度，而决定车床加工质量的就是它的主轴。CA6140 车床主轴是把旋转运动及扭矩通过主轴端部的夹具传递给工件和刀具，要求有很高的强度及回转精度，其结构为空心阶梯轴，外圆表面有花键、电键等功能槽及螺纹。故，生产 CA6140 主轴的工艺以及加工方法，对整个机械加工来说都有着非常重要的作用，本文详细阐述了 CA6140 主轴的工艺过程、加工余量、切削用量
2、以及生产中所涉及的重要夹具关键词 车床；主轴；旋转运动；公差毕 业 论 文（设 计）用 纸第 II 页AbstractIn the machine realm, the lather is an application most extensively is,the most multifarious tool machine, especially the CA6140 lathers, its application is very widespread.So it processes accuracy for the very importance, the work piece the
3、 accuracy that can attain to process to request and then be decided by the car lather, but decide the CA6140 lathers processing quality is its principal axis.The CA6140 lather principal axis is revolve sport and twist to carry a department through a principal axis of the tongs deliver to have for th
4、e work piece and the knife, requesting very high strength and turning round accuracy, its structure is a hollow stairs stalk, outside circle the surface contain the function slots, such as HUA JIAN4 and the electricity key.etc. and thread.Past, produce the craft of the CA6140 principal axises and pr
5、ocess a method, process to the whole machine to say that all have a count for much function, this text elaborates the craft processes of the CA6140 principal axises,process amount of remaining and slices to pare dosage and produces in detail medium the important tongs involve。Keywords Lather;axis;Pr
6、incipal axis;allowance毕 业 论 文（设 计）用 纸第 1 页目 录摘 要 IAbstract II第 1 章 零件的分析.21.1 零件的作用21.1.1 支承轴颈 21.1.2 头部锥孔 21.1.3 头部短锥 21.1.4 装配轴颈 21.1.5 轴向锁紧 31.2 零件的工艺分析31.2.1 加工阶段的划分 31.2.2 工序顺序安排 31.2.3 主轴锥孔的磨削 4第 2 章 工艺规程的设计.52.1 主轴的材料、毛坯与热处理52.1.1 主轴的毛坯 52.1.2 主轴的材料和热处理 52.2 主轴加工工艺过程62.2.1 主轴加工的主要问题和工艺过程设计所应采
7、取的相应措施 62.2.2 主轴加工定位基准的选择 72.2.3 主轴主要加工表面加工工序的安排 72.2.4 主轴加工工艺过程 92.2.5 各工序工步的排序 11第 3 章 机械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的确定.123.1 各工序工步的切削余量的计算123.2 各工序工步的切削用量的计算25结论 63参考文献 64致 谢 65毕 业 论 文（设 计）用 纸第 2 页第 1 章 零件的分析1.1 零件的作用车床主轴是把旋转运动及扭矩通过主轴端部的夹具传递给工件和刀具，要求有很高的强度及回转精度，其结构为空心阶梯轴，外圆表面有花键、电键等功能槽及螺纹。1.1.1 支承轴颈主轴两主支承轴颈 A
8、、B 和 1：12 锥度与双列向心短圆锥磙子轴承配合，并支承在主轴箱孔上是主轴部件的装配基准。其圆度和同轴度将引起主轴回转误差，影响被加工工件的精度，必须严格控制。主支承轴颈圆跳动公差为 0.005 ,1:12 锥面接触率 70%，表面粗糙度 Ra 为 0.4m。m主轴中间辅助支承为单列滚子轴承，用以提高主轴刚性和回转精度。其径向圆跳动公差为 0.01 ；表面粗糙度 Ra 为 0.4m。尺寸公差等级为 IT6。1.1.2 头部锥孔主轴头部莫氏 6 号锥孔是用来安装夹具的定位面的。可安装顶尖，也可安装刀具。其对支承轴颈 A、B 的圆跳动，近轴端公差为 0.005 ，离轴端 300 处公差为 0.
9、01mm。锥面的接触率70%表面粗糙度为 0.4m，硬度要求 HRC52。m主轴锥孔的轴线与支承轴颈线不重合，将使被加工工件产生相对位置误差。1.1.3 头部短锥主轴头部短锥 C 和大台阶面 D 是安装卡盘的定位面。其圆跳动为 0.008m，表面粗糙度 Ra 为 0.8m。头部短锥 C 对支承轴颈的圆跳动将卡盘产生同轴度误差。大台阶端面 D 对支承轴颈轴线跳动将卡盘产生垂直度误差。1.1.4 装配轴颈主轴上共安装三个齿轮，其中一个空套，一个单键连接，另一个是花键连接。装配轴颈对支承轴颈径向圆跳动公差为 0.015 0.9 。表面粗糙度 R 为 0.40.6m，尺m寸公差等级为 IT5。毕 业
10、论 文（设 计）用 纸第 3 页装配轴颈对支承轴颈的同轴度误差，会引起主轴传动齿轮啮合不良，当主轴转速很高时，还会影响齿轮的传动平稳性，产生噪生。加工工件时，会在工件表面产生重复出现的震纹，精加工是尤为明显。1.1.5 轴向锁紧主轴外圆上有三段螺纹，用于轴承等铃部件的轴向锁紧。当主轴螺纹的轴线与支承轴颈歪斜时，会引起主轴上琐紧螺母端面倾斜，造成主轴内圈轴线的同向倾斜，引起主轴的径向跳动。因此，控制螺纹轴线与支承轴颈轴线的同轴度0.025 。m从零件图和上面分析看出：CA6140 车床主轴加工面较多，包括内外圆、内外锥、单键和花键、螺纹等，而且尺寸精度、性为精度以及表面粗糙度要求均较高，部分表面
11、还需要表面淬火，但主要加工表面是以上五种，其中两主支承轴颈本身的尺寸精度、形状精度，两支承之间的同轴度和主支承轴颈与其它表面相互位置精度以及表面粗糙度，则是主轴加工的关键。1.2 零件的工艺分析在拟定 CA6140 车床主轴工艺工艺过程时，应考虑一些问题。1.2.1 加工阶段的划分加工过程大致划分为四个阶段： 顶尖孔之前是预加工阶段；打顶尖孔之后至调质前的工序为粗加工阶段调质处理后至表面淬火前的工序为半精加工阶段；表面淬火后工序为精加工阶段。要求较高的支承轴颈和莫氏 6 号锥孔的精加工，则应在最后进行。整个主轴加工的工艺过程，是以主要表面（特别是支承轴颈）的加工为主线，穿插其它表面的加工工序组
12、成的。这样安排的优点是：粗加工时切除大量金属是产生的变形，可以在半精加工和精加工中去掉。而主要表面放在最后，可不受其它表面加工的影响，并方便安排热处理工序，有利于机床的选择。1.2.2 工序顺序安排工序顺序的安排主要根据基面先行、先粗后精、先主后次的原则。并注意下列几点。（一）热处理的安排毕 业 论 文（设 计）用 纸第 4 页主轴毛坯锻造后，一般安排正火处理。其目的是，消除锻造残余应力，改善金属组织，降低硬度，改善切削加工性能。棒料毛坯可不进行该道热处理工序。粗加工后，安排调质处理。其目的是获得均匀细致的索氏体组织，提高零件的综合力学性能，以便在表面淬火时得到均匀致密的硬度层，并使硬化层的硬
13、度由表面向中心逐渐降低。同时索氏体的金属结构经加工后，表面粗糙度较细。最后，还须对有相对运动的轴颈表面和经常与夹具接触的锥面进行淬火或氮处理，以提高其耐磨性。一般高频淬火安排在粗磨之前；氮化安排在粗磨之后，精磨之前。（二）外圆表面的加工顺序先加工大直径外圆，以免一开始就降低工件刚度。（三）深孔加工第一，应安排在调质以后进行，因为调质处理变形大，深孔产生弯曲变形后第二，没法纠正，不仅影响棒料通过，还会造成主轴高速转动的不平衡。深孔加工应安排在外圆粗车或半精车之后，以便有一个较精确的轴颈作定位基面，保证孔与外圆同轴度，时主轴壁厚均匀。如果仅从定位基准考虑，希望始终用顶尖孔定位，避免使用锥堵，深孔加
14、工安排在最后为好。但是深孔加工是粗加工，发热量大，会破坏外圆加工的精度，而且钻偏时，要有余量纠正。所以，深孔加工只能在半精加工阶段进行。（四）次要表面的加工安排主轴上的花键、键槽等次要表面，一般都放在外圆精车时，由于断续切削而产生振动，既影响加工质量，又容易损坏刀具；同时也难以控制键槽的尺寸要求。但是，它们的加工也不宜放在主要表面精磨之后进行，以免铣花键产生的变形影响主要表面精度。主轴上的螺纹均有较高的要求，如安排在淬火前加工，淬火后产生的变形，会影响螺纹和支承轴颈的同轴度。因此，车螺纹宜放在主轴局部淬火之后进行。1.2.3 主轴锥孔的磨削主轴锥孔对主轴支承轴颈的圆跳动和锥孔与锥柄接触率是机床
15、的主要精度指标，因此锥孔磨削是主轴加工的关键之一。影响锥孔磨削精度的主要因素是定位基准、定位元件选择的合理性和带动工件旋转的平稳性。所以，加工 CA6140 主轴的关键是锥孔的加工，毕 业 论 文（设 计）用 纸第 5 页亦即加工锥孔是的夹具的设计 毕 业 论 文（设 计）用 纸第 6 页第 2 章 工艺规程的设计2.1 主轴的材料、毛坯与热处理2.1.1 主轴的毛坯主轴属于外圆直径相差较大的阶梯轴，为了节省材料和减少加工的劳动量，毛坯常采用锻件。在热锻过程中金属纤维按轴向排列，组织细蜜，具有较高的抗拉、抗弯和抗扭强度。锻件在铸造方法上又分自由锻和模锻两种。自由锻使用的设备比较简单，但毛坯的精
16、度较低、余量大、生产率低，只适用于单件、小批生产。模锻一般在模锻压力机上进行，设备比较昂贵，并须专用锻模，但毛坯精度高、加工余量小、生产率高。目前国内精锻毛坯公差外径可达0.3 ，内径达0.1 ，表mm面粗糙度 Ra 可达 3.21.6um。它适于在大批条件下锻造形状复杂、精度要求高的主轴。图 1-1 所示为模锻主轴毛坯示意图。2.1.2 主轴的材料和热处理根据主轴的功用，主轴应具有良好的机械强度和刚度；主轴工作表面应具有高的耐磨性与加工后尺寸精度的稳定性。这些都与主轴的材料与所选用的热处理方法有关。（一）主轴材料45 钢是主轴常用的材料，价格较便宜。它经过调质（或正火） 、局部加热淬火后回火
17、，表面硬度 HRC4552，一般能满足普通机床要求。但与 65Mn、40Cr 等合金钢比较，45 钢淬透性差、淬火后变形大、加工后尺寸稳定性差，故高精度主轴常用合金钢。40Cr 是含碳量为 0.37%0.45%的合金结构钢，经调质淬火后具有较高的综合机械性能。38CrMnAlA 是中碳合金氮化钢，由于氮化温度（540550）比淬火温度低，变形小。此材料硬度高（中心硬度大于 HRC28） ，并具有优良的耐疲劳性能、尺寸稳定性好，是制造高精度主轴的理想材料。（二）主轴热处理1. 改善切削加工性能、消除锻造残余应力的热处理 主轴毛坯在锻造过程中，若温度过高，则将使金属组织的晶粒粗大；若锻造毕 业 论
18、 文（设 计）用 纸第 7 页温度过低，则造成组织不均匀和过大的残余应力，甚至出现裂纹。这两种情况在主轴锻造过程中往往同时存在，致使主轴强度降低，并由于表面泠硬而不易切削。因此在粗加工前需进行热处理，以改善切削性能，消除锻造残余应力，细化晶粒，并使金属组织均匀。通常采用退火或正火处理。2. 预备热处理主轴在粗加工后，最终热处理以前常进行预备热处理，通常为调质或正火。调质处理是淬火后高温回火（回火温度为 500 650） ，调质后可得到均匀细密的回火索氏体组织，使主轴获得较高的强度和韧性等综合机械性能。调质时由于回火温度高，故主轴容易变形并产生较多的氧化皮。3. 最终热处理 主轴最终热处理包括局
19、部加热淬火后回火（铅浴炉加热淬火、火焰加热淬火、电感应加热淬火等） 、渗碳淬火、淡化等。其目的是在保持心部韧性的同时提高表面硬度，使主轴各工作表面获得较高的耐磨性和抗疲劳强度，以保持主轴的工作精度和提高使用寿命。最终热处理一般放在半精加工之后，因局部淬火后总会有些变形，故需在淬火后安排磨削加工工序以消除淬火变形。2.2 主轴加工工艺过程2.2.1 主轴加工的主要问题和工艺过程设计所应采取的相应措施主轴加工的主要问题是如何保持主轴支承轴颈的尺寸、形状、位置精度和表面粗糙度，主轴前端内、外锥面的形状精度、表面粗糙度以及它们对支承轴颈的位置精度。主轴支承轴颈的尺寸精度、形状精度以及表面粗糙度要求，可
20、以采用精密磨削方法保证，磨前应提高精基准的精度。保证主轴前端内、外锥面的形状精度、表面粗糙度同样应采用精密磨削的方法。为了保证外锥面相对支承轴颈的位置精度，以及支承轴颈之间的位置精度，通常采用组合磨削法，在一次装夹中加工这些表面。主轴锥孔相对于支承轴颈的位置精度是靠采用支承轴颈 A、B 作为定位基准，而让被加工主轴装夹在磨床工作台上（不是装夹在磨床头架主轴上）加工保证的。以支承轴颈作为定位基准加工内锥面，符合“基准重合”原则。让被加工主轴装夹在磨床工作台上毕 业 论 文（设 计）用 纸第 8 页而不装夹在磨床头架主轴上，可以避免磨床主轴回转误差对锥孔形状精度的影响；因为磨床头架主轴与被加工主轴
21、零件只是柔性连接，磨床头架主轴只起带动工件回转的作用，而工件的回转轴心，则取决于定位基准面 A、B 与定位元件的精度。在精磨前端锥孔之前，应使作为定位基准的支承轴颈 A、B 达到一定精度。主轴外圆表面的加工，应该以顶尖孔作为统一的定位基准。如果主轴上有通孔，一旦通孔加工完毕，就要用带顶尖孔的工艺锥堵塞到主轴两端孔中，让锥堵的顶尖孔起附加定位基准的作用。既然工艺锥堵要起定位作用，所以工艺锥堵与主轴锥孔的配合质量就十分重要了。随着被加工主轴加工精度的逐步提高，也要相应提高工艺锥堵的精度。主轴上的通孔，虽然加工精度要求不高，但深孔的加工比较困难，排屑方式都是不可忽视的问题。主轴深孔的加工属于粗加工，
22、应安排在工艺过程的前部。2.2.2 主轴加工定位基准的选择主轴加工中，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”与“互为基准”的原则，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主轴轴心线，根据基准重合的原则考虑选择主轴两端的顶尖孔作为精基准面。用顶尖孔定位，还能在一次装夹中把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。所以实心轴在粗加工之前先打顶尖孔。对于空心轴则以外圆定位，加工通孔，并在两端孔口加工出 60 度倒角或内锥孔（工艺锥面） ，用两个带顶尖孔的锥堵或带锥堵的心轴装夹工件。为了保证支承轴颈与主轴内锥面的同轴度要求，宜按
23、“互为基准”的原则选择基准面。例如车小端 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、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 号内锥孔时，直接以精莫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。2.2.3 主轴主要加工表面加工工序的安排图 1-2 所示主轴，其主要加工表面是 75h5、80h
24、5、90g5 轴颈，两支轴颈及大头锥毕 业 论 文（设 计）用 纸第 9 页孔。它们的加工公差都在 IT5-IT6 之间，表面粗糙度 Ra 为 0.8-0.4m。要达到这样高的精度要求，其一般加工路线应是：粗车（IT11，Ra12.5m） 半精车（IT9-IT10，Ra6.3-3.2m） 精车（IT8，Ra1.6m） 粗磨（IT7，Ra0.8 Ram） 精磨（IT5-IT6，Ra0.4m） 。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进行的，即粗车 调质（预备热处理） 半精车 精车 淬火（最终热处理） 粗磨 精磨主轴加工工艺过程可划分为三个加工阶段
25、，即粗加工阶段（包括铣端面打顶尖孔、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） 。图 1-2 所示车床主轴主轴表面的加工顺序有如下几种方案：（一） 通孔 （以毛坯外圆定位，加工后配锥堵） 外圆表面粗加工（以锥堵顶尖孔定位） 锥孔粗加工（以半精加工后外圆定位，加工后配锥堵） 外圆精加工（以锥堵顶尖孔定位） 锥孔粗加工以精加工后的外圆定位） 。（二） 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（以半精加工后外圆定位，加工后配锥堵） 外圆表面精加（以锥堵顶尖孔定位）
26、锥孔粗加工（以精加工后外圆表面定位） 锥孔精加工（以精加工后外圆表面定位）（三）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（以半精加工后外圆表面定位） 锥孔粗加工（以精加工后外圆表面定位） 锥孔精加工（以精加工后外圆表面定位，加工后配锥堵） 外圆表面精加（以锥堵顶尖孔定位）（四）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（以半精加工后外圆表面定位） 锥孔粗加工（以精加工后外圆表面定位，加工后配锥堵） 外圆表面精加（以锥堵顶尖孔定位） 锥孔精加工（以精加工外圆表面定位） 。上述四种加工方案各有优缺点，现简要分析如下：方案 1：钻通孔放在
27、外圆表面粗加工之前，则需在钻通孔后增加配锥堵的毕 业 论 文（设 计）用 纸第 10 页工作；另外，粗加工外圆表面时，加工余量大，切削力、夹紧力也相应较大，所以用锥堵顶尖孔定位不如用实心轴顶尖孔定位稳定可靠。故此方案对毛坯是实心轴的情况则不适宜，对于实心轴在成批生产情况下是可行的。方案 2：锥孔粗加工在外圆表面精加工之后，锥孔粗加工时以精加工外圆表面定位，会破坏外圆表面的精度，故此方案不可行。方案 3：锥孔精加工放在外圆精加工前，锥孔精加工时以半精加工 外圆表面定位，这会影响锥孔加工精度（内孔磨削条件比外圆磨削条件差） ；另外精加工外圆时以锥堵顶尖孔定位，有可能破坏锥孔精度，同时锥堵的加工误差
28、还会使外圆表面和内锥表面产生较大的同轴误差，故此方案也不行。方案 4：锥孔精加工方在外圆精加工之后，锥孔精加工时以精加工过的外圆定位，锥孔精加工工序的加工余量小，磨削力不大，故不会破坏外圆表面的精度。此外，以外圆表面定位，定位稳定可靠，相比之下此方案最佳。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。这些表面的加工一般不易出现废品，所以尽量安排在后边进行，主要表面加工一旦出了废品，非主要表面就不需要加工了，这样可以避免工时的浪费。但是也不能放在最后，以防在加工非主要表面过程中损害已精加工过程的主要表面。对凡是需要在淬硬表面上加工的螺孔
29、、键槽等，都应安排在淬火前加工完毕，否则表面淬硬后就不易加工。在非淬硬表面上的螺孔、键槽等一般在外圆精车之后精磨之前进行。如果在精车之前就加工出这些表面，精车就将在断续表面上进行，容易产生震动，影响表面质量，还容易损坏车刀，加工精度也难以保证。至于主轴螺纹，因它与主轴支承轴颈之间有一定的同轴度要求，所以螺纹应安排在最终热处理之后的精加工阶段进行，这样半精加工后残余应力重新分布所引起变形和热处理后的变形，就不会影响螺纹的加工精度了。检验工序的合理安排是保证产品质量的重要措施。每道工序除操作者自检外，还必须安排单独的检验工序。一般在粗加工结束后安排检验工序以检查主轴是否出现气孔、裂纹等毛坯缺陷。对
30、重要工序前后安排检验工序，以便及时发现废品。在主轴从一个车间到另 一个车间时要安排检验工序，使后续车间内产生的废品不致误认为是前车间产生的。毕 业 论 文（设 计）用 纸第 11 页在主轴全部加工结束之后要经全面检验方可入库。2.2.4 主轴加工工艺过程主轴加工工艺过程制定的依据是主轴的结构、技术要求、生产批量和设备条件等。表 1-2 列出了大批生产类型工厂加工图 1-2 所示车床主轴的工艺过程。表 1-2 大批生产类型工厂加工图 1-2 所示车床序号 工序名称 工序内容 定位及夹紧 设备 1 模锻2 热处理 正火3 铣端面打顶尖孔 总长 872 外圆 专用机床4 粗车 粗车外圆 夹小头顶大头
31、 C620B夹大头顶小头5 热处理 调质6 车大端各部 车大头台阶各面 顶尖孔 C620B7 车小端各部 车小头各部外圆 顶尖孔 仿形车床 CE720 8 钻通孔 钻直径 52通孔 夹小头托大头 深孔钻床9 精车大头锥孔 车大头莫氏 6 号锥孔 夹小头托大头 C620B和大端短锥 外短锥及端面（配锥堵）10 精车小头锥孔 车小头 1：12 锥孔及 夹大头托小头 C620B端面（配锥堵）11 钻、铰、攻丝端面各孔 大头内锥面 22512 精车小头外圆并切槽 仿形精车各外圆 两锥堵顶尖孔 床 CSK616313 钻、铰 4H7 立式钻床毕 业 论 文（设 计）用 纸第 12 页14 磨大头锥孔 粗
32、磨大头莫氏 6 号锥孔 托直径 105、75 外圆 内圆磨床 M212015 铣花键 粗精铣花键 两锥堵顶尖孔 花键铣床 YB601616 铣键槽 粗精铣 12f9 键槽 托直径 80、105 外圆 铣床 X5217 车螺纹 车三处螺纹 M115 1.5、 两锥堵顶尖孔 M100 1.5、M7 41.518 粗磨外圆 粗磨直径 75、90、105 外圆 两锥堵顶尖孔 万能外圆磨床 M143219 精磨外圆 精磨各外圆至尺寸 两锥堵顶尖孔 万能外圆磨床20 粗磨 1：12 外锥、 两锥堵顶尖孔 用组合磨床大端短锥21 精磨 1：12 外锥、 两锥堵顶尖孔 用组合磨床大端短锥22 磨大头锥孔 粗磨
33、大头莫氏 6 号锥孔 托直径 105、75 外圆 内圆磨床 M212023 精磨大头锥孔 精磨莫氏 6 号锥孔 前后支承轴颈直 主轴锥孔磨床24 钳工去锐边毛刺，校正 M8、M10 螺纹25 检验 按图样要求检验2.2.5 各工序工步的排序工序 3 铣端面打中心孔安装 1工步 1 粗铣右端面，保证图示尺寸 48601m工步 2 打中心孔安装 2工步 1 粗铣左端面，保证总尺寸 87401工步 2 打中心孔工序 4 粗车外圆毕 业 论 文（设 计）用 纸第 13 页毕 业 论 文（设 计）用 纸第 14 页第 3 章 机械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的确定3.1 各工序工步的切削余量的计算CA6
34、140 主轴零件材料为 45 钢 HBS207241，生产类型为小批生产，采用摸锻毛坯。一、 根据上述原始资料及加工工艺，分别确定各加工表面的机械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸如下：1.加工大端莫氏 6 号锥孔精磨：大端为 63.348 的锥孔查机械制造工艺设计简明手册 （以下简称工艺m手册 ）表 5-22 确定余量为 0.0100.040 。m则，63.348-0.010=63.338 ；63.348-0.04=63.308 。即 粗车后的直径为 63.30863.338 ，取 63.3粗磨：63.3 查工艺手册表 5-44 确定余量为 0.400.55mm则， 63.3-0.4=62.9 ；
35、63.3-0.55=62.7 。m即 精车后的直径为 62.7562.9 ，根据工艺手册表 5-32 取 62.898 按照精度等级 H12 其公差为 012.加工锥孔 0.256m精车： 查工艺手册表 5-32 精车后的直径为 55.6 55.45 按照 H11. m公差等级其公差为 。0.13.加工 1：12 外锥精磨：大端 77.5 ，小端 75.2 5 。查工艺手册表 5-22，零件基本尺寸mm5080 ，直径余量 2Z=0.0080.012 。则，77.2+0.008=77.508 ；77.5+0.012=77.512 。取 75.5 。m75.25+0.008=75.258 ；75
36、.25+0.012=75.262 。取 75.35 。即 粗磨后的直径为大端 75.5 ，小端 75.35 。m粗磨 1：20 外圆：大端 75.5 ，小端 75.35 。查工艺手册表 5-15 零件基本尺寸 50 80 折算长度 200 。磨削余量 0.25mm则，77.5+0.25=77.75 ；75.35+0.25=75.55毕 业 论 文（设 计）用 纸第 15 页即 精车后的直径尺寸为大端 77.75 ，小端 75.55 。mm精车：根据工艺手册表 5-21，直径 100 ，加工余量为 0.2 。则，77.5-0.2=77.55 ；75.55-0.2=75.53 。即 粗车后的直径大
37、端为 77.55 ，小端 75.53半精车：查工艺手册表 5-14 半精车余量为 2.0 。m则，大端 77.55+2.0=79.55m即 粗车前的最小直径为 79.55粗车：查表 5-21，加工余量 2Z=2.8 。则，79.55+2.8=82.35即 粗车前毛坯的最小直径为 82.35 。m4.加工 1：12 外锥，小端 105.25 ， 大端 108.5 m精磨：查工艺手册表 5-22 知，直径在 80120，直径余量为 0.0100.014 m则，105.25+0.010=105.260 ，105.25+0.014=105.264108.5+0.010=108.51 ，108.25+0
38、.014=108.514m即 粗磨后的直径为大端为 108.6 ，小端为 105.3m粗磨：根据工艺手册表 5-15 查得粗磨余量为 0.30则， 105.3+0.30=105.60 ，108.6+0.30=108.9即 粗磨后的直径为大端 108.9 ，小端 105.6m精车：查工艺手册表 5-21 知得精车余量为 0.50m则， 108.9+0.5=109.4 ，105.6+0.5=106.1即 半精车后的短锥直径大端直径为 109.4 ，小端为 106.1半精车：根据 5-14 查工艺手册得直径为 80 120 且折算长度200400知其余量 2.0mm则，109.4+2.0=111.4
39、0 ，106.1+2.0=108.1 m即 粗车后的直径为，大端 111.40 ，108 粗车: 由工艺手册表 5-14 知粗车余量为 2.8即 粗车前毛坯的最小直径为 110.4+2.8=113.75 .加工 短锥,大端为 106.373730。 0.13m毕 业 论 文（设 计）用 纸第 16 页精磨:按照工艺手册表 5-22 直径在 80120 时直径余量是 0.0100.014mm则, 106.373+0.010=106.383 ,106.373+0.014=106.387 取 106.4 。m0.13即 粗磨后的直径为 106.4 。0.13粗磨:查工艺手册表 5-15 知粗磨的余量
40、为 0.30则, 106.4+0.50=106.90 ,公差等级为 H11即 精车后的直径为 106.9 0.1m精车:查工艺手册表 5-21,基本尺寸100 知直径加工余量为 0.5m则, 106.9+0.5=107.4 ,取 107.5 。且公差等级为 H11即 半精车后的尺寸为 107.50.2半精车:由工艺手册表 5-14 查得直径半精车余量为 2.0则, 107.5+2.0=109.5 m即 粗车后的直径为 109.5粗车: 根据工艺手册表 5-14 知粗车余量是 2.8m则, 109.5+2.8=112.3即 粗车前毛坯的最小直径为 112.36.精磨外圆设计尺寸为 700.13m
41、精磨: 按照工艺手册表 5-22 直径在 80120 时直径余量是 0.0080.012mm即 粗磨后的直径为 70 。02.8粗磨:查工艺手册表 5-15 知粗磨的余量为 0.50则, 70+0.50=70.5 直径偏差为 00.046m即 精车后的直径为 70.5046.精车:查工艺手册表 5-21,基本尺寸100 mm 知直径加工余量为 0.5m则, 70.5+0.5=71即 半精车后的尺寸为 71m半精车:由表 5-14 查得直径半精车余量为 2.0m则, 71+2.0=73毕 业 论 文（设 计）用 纸第 17 页即 粗车后的直径为 73m粗车: 根据表 5-14 知粗车余量是 2.
42、8则, 73+2.8=76.3即 粗车前毛坯的最小直径为 75.87.精磨 750.13m精磨: 按照工艺手册表 5-20 直径余量是 0.15m则, 75+0.15=75.15即 粗磨后的直径为 75.15粗磨:查工艺手册表 5-15 知粗磨的余量为 0.30则, 75.15+0.30=75.45 ,取 75.5m即 精车后的直径为 75.5 ,直径偏差046.041.精车: 查工艺手册表 5-21,基本尺寸100 知直径加工余量为 0.8mm则, 75.5+0.80=76.3mm即 半精车后的尺寸为 76.3mm半精车:由工艺手册表 5-14 查得直径半精车余量为 2.0则, 76.3+2
43、.0=78.3 m即 粗车后的直径为 78.3粗车: 根据表 5-14 知粗车余量是 2.8则, 78.3+2.8=81.1即 粗车前毛坯的最小直径为 81.8 m8.精磨 800.13m精磨: 按照工艺手册表 5-20 直径余量是 0.15则, 80+0.15=80.15即 粗磨后的直径为 80.1粗磨:查工艺手册表 5-15 知粗磨的余量为 0.30m则, 80.1+0.30=80.40 ,取 80.5 直径偏差 00.0540m即 精车后的直径为 75.5 ,直径偏差046.41.毕 业 论 文（设 计）用 纸第 18 页精车:查工艺手册表 5-21,基本尺寸100 知直径加工余量为 0
44、.8mm则, 80.5+0.80=81.3 m即 半精车后的尺寸为 81.3半精车:由工艺手册表 5-14 查得直径半精车余量为 2.0则, 81.3+2.0=83.3即 粗车后的直径为 83.3m粗车: 根据工艺手册表 5-14 知粗车余量是 2.8m则, 83.3+2.8=96.1即 粗车前毛坯的最小直径为 96.19.精磨 89 036.51m精磨: 按照工艺手册表 5-20 直径余量是 0.15m则, 89+0.15=89.15 直径偏差为 015.即 粗磨后的直径为 89.15粗磨: 查工艺手册表 5-15 知粗磨的余量为 0.40则, 89.15+0.40=89.50 ,直径偏差
45、00.0540mm即 精车后的直径为 89.5精车: 查工艺手册表 5-21,基本尺寸100 知直径加工余量为 0.8m则, 89.5+0.75=90.25 ,直径偏差 15.0即 半精车后的尺寸为 90.25m半精车:由工艺手册表 5-14 查得直径半精车余量为 2.0则, 90.25+2.0=92.25即 粗车后的直径为 92.25粗车: 根据工艺手册表 5-14 知粗车余量是 2.8m则, 92.25+2.8=95.05 m即 粗车前毛坯的最小直径为 95.05(10) 精磨 90 012.7精磨:按照工艺手册表 5-20,直径余量是 0.015m毕 业 论 文（设 计）用 纸第 19
46、页则, 90+0.015=90.15 ,且直径偏差为 。m05.m即 粗磨后的直径为 90.15 。粗磨:查工艺手册表 5-15 知粗磨的余量为 0.40则, 90.1+0.40=90.5 , 直径偏差为 054.即 精车后的直径为 90.5m精车:查工艺手册表 5-21,基本尺寸100 知直径加工余量为 0.75mm则, 90.5+0.8=91.3 , 且直径偏差为 15.0即 半精车后的尺寸为 91.3 。半精车:由工艺手册表 5-14 查得直径半精车余量为 2.0则,91.25+2.0=109.5 m即 粗车后的直径为 109.5粗车:根据工艺手册表 5-14 知粗车余量是 2.8m则,
47、109.5+2.8=112.3即 粗车前毛坯的最小直径为 112.3（11）精磨外圆 105 0.12m精磨:按照工艺手册表 5-22 直径余量是 0.015m则, 105+0.15=105.15 , 直径偏差为 0.5即 粗磨后的直径为 105.15 。粗磨:查工艺手册表 5-15 知粗磨的余量为 0.40则, 105.1+0.40=105.15 , 直径偏差为m0.51即 精车后的直径为 105.15精车:查工艺手册表 5-21,基本尺寸100mm 知直径加工余量为 0.75m则,105.5+0.75=106.25 , 直径偏差为 0.15即 半精车后的尺寸为 106.25 0.15m半精
48、车:由工艺手册表 5-14 查得直径半精车余量为 2.0毕 业 论 文（设 计）用 纸第 20 页则,10.25+2.0=108.25 m即 粗车后的直径为 109.5粗车:根据工艺手册表 5-14 知粗车余量是 2.8m则,108.25+2.8=110.05即 粗车前毛坯的最小直径为 110.05（12）车螺纹： M74 1.5-6g 由表 5-58 查得车螺纹前轴的直径为 74，螺距为 p=1.5 ,内 m径为 d=73.376m精车：查工艺手册表 5-21 直径余量为 1.25m则， 74+1.25=75.25即 半精车后直径 75.25半精车：查工艺手册表 5-14 直径余量为 2.0则， 75.25+2.0=77.25 m即 粗车后直径 77.25粗车：根据工艺手册表 5-14 知粗车余量是 2.5m则， 77
