轴 颈的加工提出了很高的要求。主轴的支撑轴颈配合轴颈锥孔前端圆锥面及 端面锁紧螺纹等表面是轴的主要加工表面。其中支撑轴颈本身的尺寸精度几 何形状精度相互位置精度和表面粗糙度尤为重要。 加工工艺性 次零件的技术要求不高，用车床铣床和钻床就可以加工出来，精度要求 般是到级，而且表面粗糙度要求也不太高，是个较好加工的零件。 确定零件毛胚长春职业技术学院毕业论文设计专用纸 考虑到零件的经济性和综合性能要求，零件材料为钢。 第三章基准的选择 有关基准的选择说明 粗基准的选用原则 保证不加工表面与加工表面相互位置要求原则。当有些不加工表面与加 工表面之间有相互位置要求时，般不选择加工表面作为粗基准。 保证各加工表面的加工余量合理分配的原则。应选择重要加工表面为粗 基准。 粗基准不重复使用的原则。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，同尺寸方向的粗基准，通常只允许使用次。 精基准的选用原则 基准重合原则。尽可能使设计基准和定位基准重合，以减少定位误差。 基准统原则。尽可能使用同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的定位基准。 互为基准原则。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。 自为基准的原则。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。 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 循基准重合基准统和互为基准等重要原则，并能在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，还能在次装夹中将许多外长春职业技术学院毕业论文设计专用纸 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∶锥孔和大端莫氏号内锥孔时，以与前支承轴颈相邻而它 们又是用同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∶锥面时，再次用锥堵顶尖孔定位最后精磨莫氏号 锥孔时，直接以精磨后的前支承轴颈和另圆柱面定位。定位基准每转换次， 都使主轴的加工精度提高步。 第四章轴类零件的材料毛坯及热处理 轴类零件的材料 常用钢，精度较高的轴可选用轴承钢弹簧钢，也 可选用球墨铸铁对高速重载的轴，选用等低碳合 金钢或氮化钢。 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。 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。表面淬火般安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。 工艺路线的拟定 为保证几何形状尺寸精度位置精度及各项技术要求，必须判定合理的长春职业技术学院毕业论文设计专用纸 工艺路线。 工艺路线方案 序 号 工序名称工序内容定位基准设备 备料 锻造磨锻立式精锻机 热处理正火回火炉 锯 锯小端，保持总长为 锯床 铣端面打中 心孔 车端面钻的中心孔小端外形铣床钻床 车 粗车各段外径，均放余量为 大端外形及 断面小端中 心孔 车床 车 粗车面及外 圆，均放余量为 小端外形， 表面 车床 车 粗车大端后断面及 外圆与上边工序接平 大端外形，小 端中心孔 车床 钻钻的导向孔 小端外形， 表面钻床 钻钻的通孔 小端外形， 表面 深孔钻床 热处理调质 车 车小端面，内孔光出即可， 长度不少于 大端外形， 表面 车床 车 半精车各档外圆及 锥面，均留， 大端外形，小 端孔口 仿形车床长春职业技术学院毕业论文设计专用纸 螺纹外径留磨量 车 半精车各档外圆及 锥面，均留， 螺纹外径留磨量 大端外形，小 端孔口 仿形车床 车 半精车大端面及 莫氏锥孔 半精车大端后断面，切 割各槽 大端外形，小 端孔口 车床 钻扩通孔 大端外形， 表面深孔钻床 热处理 按图要求对各部位进行热 处理 车 半精车大端面 车号莫氏锥孔，精车 端面 小端外形车床 磨 半精磨各档外圆，锥 面，螺纹外圆，大端外圆及 端面 用锥套心轴 夹持找正  外 圆，径向圆跳 动不大于 外圆磨床 铣铣键槽外圆万能铣床 钻大端面上各孔面专用钻床 车精车大端外圆，小车床长春职业技术学院毕业论文设计专用纸 螺纹及大端面 后端面 端孔口找正  外 圆，径向圆跳 动小于 磨 精磨各档外圆，面及 锥面 锥套找正  外 圆，径向圆跳 动小于 外圆磨床 磨精磨大端锥孔  外圆 轴肩找正，径 向跳动小于 专用磨床 清除清洗去毛刺 检查按图样技术要求项目检查 工艺路线方案二 序 号 工序名称工序内容定位基准设备 备料 锻造磨锻立式精锻机 热处理正火回火炉 锯 锯小端，保持总长为 锯床 毕业设计 题目车床主轴机械加工设计 学生姓名岳德祥学号 班级 专业机电体化 分院工程技术分院 指导教师宋云艳 年月日 长春职业技术学院毕业论文设计专用纸 绪论 培养学生综合分析和解决本专业的般工程问题的能力，拓宽和深化 所学的知识。 培养学生树立正确的设计思想，设计思维，掌握工程设计的般程序， 规范和方法。 培养学生正确的使用技术知识，国家标准，有关手册，图册等工具书， 进行设计计算，数据处理，编写技术文件等方面的工作能力和技巧。 培养学生进行调整研究，面向实际，面向生产，向工人和工程技术人员 学习的基本工作态度，工作作风和工作方法。 第章课题介绍 长春职业技术学院毕业论文设计专用纸 课题 车床主轴是车床的主要零件，它的头端装有夹具工件或刀具，工作时要承 受扭曲和弯矩，所以要求有足够的刚性耐磨性和抗振性，并要求很高的回转精 度。所以主轴的加工质量对机床的工作精度和使用寿命有很大的影响。 其原始资料如下 零件材料钢 技术要求 莫氏锥度及锥面用涂色法检查，接触率为大于等于。 莫氏号锥孔对主轴端面的位移为。 用环规紧贴面，环规端面与端面的间隙为。 花键不等分积累误差和键对定心直径中心的偏移为。 生产批量中等批量 设计要求 要求编制个车床主轴零件的机械加工工艺规程，按照老师的设计，并编写 设计说明书。具体内容如下 选择毛胚的制造方法，指定毛胚的技术要求。 拟定车床主轴的机械加工工艺过程。 合理选择各工序的定位定位基准。 确定各工序所用的加工设备。 确定刀具材料类型和规定量具的种类。 确定个加工表面的工序余量和总余量。 确定个工序的切削用量。 确定工序尺寸，正确拟定工序技术要求。 计算个工件的单件工时 长春职业技术学院毕业论文设计专用纸 第二章有关零件的分析 根据轴类零件的功用和工作条件，其技术要求主要在以下方面 尺寸精度轴类零件的主要表面常为两类类是与轴承的内圈配合的 外圆轴颈，即支承轴颈，用于确定轴的位置并支承轴，尺寸精度要求较高，通常 为另类为与各类传动件配合的轴颈，即配合轴颈，其精度稍低， 常为。 几何形状精度主要指轴颈表面外圆锥面锥孔等重要表面的圆度圆 柱度。其误差般应限制在尺寸公差范围内，对于精密轴，需在零件图上另行规 定其几何形状精度。 相互位置精度包括内外表面重要轴面的同轴度圆的径向跳动重 要端面对轴心线的垂直度端面间的平行度等。 表面粗糙度轴的加工表面都有粗糙度的要求，般根据加工的可能性和 经济性来确定。支承轴颈常为，传动件配合轴颈为。 其他热处理及外观修饰等要求。 零件的结构特点 图所示零件是车床的主轴，它属于台阶型轴类零件，由圆柱面轴肩螺 纹退刀槽和键槽等组成。轴肩般用来确定安装在轴上零件的轴向位置键槽 是便于安装键，以传递转矩螺纹用于安装各种锁紧螺母和调整螺母。 从图所示的车床主轴零件的支撑轴颈是装配基准，故对两段轴 颈的加工提出了很高的要求。主轴的支撑轴颈配合轴颈锥孔前端圆锥面及 端面锁紧螺纹等表面是轴的主要加工表面。其中支撑轴颈本身的尺寸精度几 何形状精度相互位置精度和表面粗糙度尤为重要。 加工工艺性 次零件的技术要求不高，用车床铣床和钻床就可以加工出来，精度要求 般是到级，而且表面粗糙度要求也不太高，是个较好加工的零件。 确定零件毛胚长春职业技术学院毕业论文设计专用纸 考虑到零件的经济性和综合性能要求，零件材料为钢。 第三章基准的选择 有关基准的选择说明 粗基准的选用原则 保证不加工表面与加工表面相互位置要求原则。当有些不加工表面与加 工表面之间有相互位置要求时，般不选择加工表面作为粗基准。 保证各加工表面的加工余量合理分配的原则。应选择重要加工表面为粗 基准。 粗基准不重复使用的原则。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，同尺寸方向的粗基准，通常只允许使用次。 精基准的选用原则 基准重合原则。尽可能使设计基准和定位基准重合，