车床主轴的功用和结构特点及设计要求
- 格式:pdf
- 大小:11.58 MB
- 文档页数:54
轴类、齿轮、箱体类典型零件的技术要求第一篇:轴类、齿轮、箱体类典型零件的技术要求(一)轴类1、轴类零件的功用、结构特点及技术要求轴类零件是机器中经常遇到的典型零件之一。
它主要用来支承传动零部件,传递扭矩和承受载荷。
轴类零件是旋转体零件,其长度大于直径,一般由同心轴的外圆柱面、圆锥面、内孔和螺纹及相应的端面所组成。
根据结构形状的不同,轴类零件可分为光轴、阶梯轴、空心轴和曲轴等。
轴的长径比小于5的称为短轴,大于20的称为细长轴,大多数轴介于两者之间。
轴用轴承支承,与轴承配合的轴段称为轴颈。
轴颈是轴的装配基准,它们的精度和表面质量一般要求较高,其技术要求一般根据轴的主要功用和工作条件制定,通常有以下几项:(1)尺寸精度起支承作用的轴颈为了确定轴的位置,通常对其尺寸精度要求较高(IT5~IT7)。
装配传动件的轴颈尺寸精度一般要求较低(IT6~IT9)。
(2)几何形状精度轴类零件的几何形状精度主要是指轴颈、外锥面、莫氏锥孔等的圆度、圆柱度等,一般应将其公差限制在尺寸公差范围内。
对精度要求较高的内外圆表面,应在图纸上标注其允许偏差。
(3)相互位置精度轴类零件的位置精度要求主要是由轴在机械中的位置和功用决定的。
通常应保证装配传动件的轴颈对支承轴颈的同轴度要求,否则会影响传动件(齿轮等)的传动精度,并产生噪声。
普通精度的轴,其配合轴段对支承轴颈的径向跳动一般为0.01~0.03mm,高精度轴(如主轴)通常为0.001~ 0.005mm。
(4)表面粗糙度一般与传动件相配合的轴径表面粗糙度为Ra2.5~0.63μm,与轴承相配合的支承轴径的表面粗糙度为Ra0.63~0.16μm。
2、轴类零件的毛坯和材料(1)轴类零件的毛坯轴类零件可根据使用要求、生产类型、设备条件及结构,选用棒料、锻件等毛坯形式。
对于外圆直径相差不大的轴,一般以棒料为主;而对于外圆直径相差大的阶梯轴或重要的轴,常选用锻件,这样既节约材料又减少机械加工的工作量,还可改善机械性能。
车床主轴零件的加工工艺过程〔一〕CA6140型卧式车床主轴的加工主运动为回转运动的各种金属切削机床的主轴,是轴类零件中最有代表性的零件。
主轴上通常有内、外圆柱面和圆锥面,以及螺纹、键槽、花键、横向孔、沟槽、凸缘等不同形式的几何外表。
主轴的精度要求高,加工难度大,假设对主轴加工中一些重要问题〔如基准的选择、工艺道路的拟定等〕能做出正确的分析和解决,那么其他轴类零件的加工就能迎刃而解。
以CA6140型卧式车床主轴为例,分析轴类零件的加工。
如下列图为CA6140车床主轴简图,其材料为45钢。
图 CA6140型卧式车床主轴简图1.主轴的功用及技术要求分析〔1〕支承轴颈主轴的两支承轴颈A,B与相对应的内孔配合,是主轴组件的装配基准,其制造精度将直接影响到主轴组件的旋转精度。
当支承轴颈不同轴时,主轴产生径向圆跳动,影响以后车床使用时工件的加工质量,因此,对支承轴颈提出了很高要求。
尺寸精度按IT5级制造,两支承轴颈的圆度公差0.005㎜,径向圆跳动公差0.005㎜,外表粗糙度Ra值为0.4µm。
〔2〕装夹外表主轴前端锥孔是用于安装顶尖或心轴的莫氏锥孔,其中心线必须与支承轴颈中心线严格同轴,否那么会使工作件产生圆度、同轴度误差,主轴锥孔锥面的接触率要大于75%;锥孔对支撑轴颈A,B的圆跳动允差:近轴端为0.005㎜,距轴端300㎜处为0.01㎜,外表粗糙度Ra值为0.4µm。
主轴前端短圆锥面是安装卡盘的定心外表。
为了保证卡盘的定心精度,短圆锥面必须与支承轴颈同轴,端面必须与主轴回转中心垂直。
短圆锥面对支撑轴颈A,B圆跳动允差为0.008㎜,外表粗糙度Ra值为0.8µm。
〔3〕螺纹外表主轴的螺纹外表用于锁紧螺母的配合。
当螺纹外表中心线与支承轴颈中心线歪斜时,会引起主轴组件上锁紧螺母的端面跳动,导致滚动轴承内圈中心线倾斜,引起主轴径向跳动,因此,加工主轴上的螺纹外表时,必须控制其中心线与支承轴颈中心线的同轴度。
(一)普通卧式车床主轴部件结构分析:1.主轴头大尾小,轴上零件依次从头向尾安装;2.主轴采用齿轮传动,传动齿轮位于前后支承之间,中间设置辅助支承,。
3.前、后主支承均为圆柱滚子轴承,属于刚度型配置;前,后滚子轴承均采用锁紧螺母预紧;4.前端设置双向推力角接触球轴承,承受双向轴向载荷;5.因圆柱滚子轴承允许轴向窜动,故主轴受热后向后端延伸;结构分析:1.主轴直径头大尾小轴上零件依次从头向尾安装2. 主轴尾部安装卸货皮带轮,传动的径向力直接传递到轴承座;3. 主轴前后支承均为两个同向角接触球轴承,前后支承为背靠背安装,为速度型配置;轴承通过螺母1锁紧;通过调整轴套2与轴承座之间的轴向公差实现预紧。
机械:机构与机器总称。
机构为变换和传递力和运动的可动装置机械制造装备:用于制造机械产品的工具或产品,典型的装备是机床。
机械制造过程:从原材料开始,经过热、冷加工,装配成产品,对产品进行调试和检测、包装和发运的全过程。
机械制造装备的发展趋势:(1)高效、高速、高精度方向发展(2)多功能复合化、柔性自动化(3)绿色制造和可持续发(4)智能化装备(5)北京机床博览会(一)机械制造生产模式的演变:(1)单件小批量,作坊式生产(2)中小批量生产,(3)大批量,流水线生产(4)大批量定制生产,大批量定制是以大批量生产的成本和速度,提供定制的个性化产品和服务的生产模式机械制造装备包括加工装备、工艺装备、仓储运输装备和辅助装备四大类。
(1)加工装备:主要指采用机械制造方法制作机械零件的机床。
机床是制造机器的机器,也称工作母机。
包括:金属切削机床、特种加工机床、锻压机床等。
(2)工艺装备:各种刀具、模具、夹具、量具等总称为工艺装备。
它是保证产品制造质量、贯彻工艺规程、提高生产效率的重要手段。
(3)仓储运送装备:仓储运输装备包括各级仓储、物料运输、机床上下料、机器人等。
(4)辅助装备:排屑装置、过滤装置、清洗设备等。
金属切削机床:俗称工作母机,是机械制造业的基础装备,性能要求高于其它机械产品。
车床主轴加工工艺1.CA6140车床主轴技术要求及功用图1 CA6140车床的主轴简图图1为CA6140车床主轴零件简图。
由零件简图可知,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0.005mm,径向跳动公差为0.005mm;而支承轴颈1∶12锥面的接触率≥70%;表面粗糙度Ra为0.4mm;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。
For personal use only in study and research; not for commercial use⑵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0.005mm,离轴端面300mm处公差为0.01 mm;锥面接触率≥70%;表面粗糙度Ra为0.4mm;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端部短锥和端面头部短锥C和端面D对主轴二个支承轴颈A、B的径向圆跳动公差为0.008mm;表面粗糙度Ra为0.8mm。
它是安装卡盘的定位面。
为保证卡盘的定心精度,该圆锥面必须与支承轴颈同轴,而端面必须与主轴的回转中心垂直。
⑷空套齿轮轴颈空套齿轮轴颈对支承轴颈A、B的径向圆跳动公差为0.015 mm。
由于该轴颈是与齿轮孔相配合的表面,对支承轴颈应有一定的同轴度要求,否则引起主轴传动啮合不良,当主轴转速很高时,还会影响齿轮传动平稳性并产生噪声。
For personal use only in study and research; not for commercial use⑸螺纹主轴上螺旋面的误差是造成压紧螺母端面跳动的原因之一,所以应控制螺纹的加工精度。
一、CA6140普通车床传动系统分析与结构组成分析1.性能简介CA6140 型普通车床是普通精度级的万能机床,它适用于加工各种轴类,套筒类和盘类零件上的内外回转表面,以及车削端面。
它还能加工各种常用的公制、英制、模数制和径节制螺纹,以及作钻孔、扩孔、铰孔、滚花等工作。
其加工范围较广,由于它的结构复杂,而且自动化程度低,所以适用于单件小批生产及修配车间。
2.主要部件图1 CA6140普通车床的结构1.主轴箱(床头箱) 它固定在床身的左端。
在主轴箱中装有主轴,以及使主轴变速和变向的传动齿轮,通过卡盘等夹具装夹工件,使主轴带动工件按需要的转速旋转,实现主运动。
2.刀架它装在刀架导轨上,并可沿刀架导轨作纵向移动,刀架部件由床鞍(大拖板)、横拖板、小拖板和四方刀架等组成。
刀架部件是用于装夹车刀,并使车刀作纵向、横向和斜向的运动。
3.尾架它装在床身右端,可沿尾架导轨作纵向位置的调整,尾架的功能1.是用后顶尖支承工件, 还可安装钻头,铰刀等孔加工工具,以进行孔加工,尾架作适当调整,以实现加工长锥形的工件。
4.进给箱它位于床身的左前侧,进给箱中装有进给运动的变速装置及操纵机构,其功能是改变被加工螺纹的螺距或机动进给时的进给量。
它用来传递进给运动,改变进给箱的手柄位置,可得到不同的进给速度,进给箱的运动通过光杠或丝杠传出。
5.溜板箱它位于床身前侧和刀袈部件相连接,它的功能是把进给箱的运动(光杠或丝杠的旋转运动)传递给绐刀架,使刀架实现纵向进给、横纵向进给、快速移动或车螺纹。
6.床身它固定在左右床腿上,它是车床的基本支承元件,是机床各部件的安装基准,是使机床各部件在工作过程中保持准确的相对位置。
7.光杠和丝杠是将运动由进给箱传到溜板箱的中间传动元件。
光杠用于一般车削,丝杠用于车螺纹。
3.传动系统简介图2 CA6140普通车床的传动系统方框图由图2及图2-1-1可知,电动机经主换向机构、主变速机构带动主轴完成主运动。
车床主轴加工工艺过程说明书题目:车床主轴加工工艺过程班级学号:指导教师: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 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 the 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 process 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 andslices to pare dosage and produces in detail medium the important tongs involve。