一、车床要求

1.1 CA6140车床主轴技术要求和功能

根据CA6140车床主轴零件草图，主轴为梯形，有安装支承轴承和传动件的圆柱和圆锥面，安装滑动齿轮的花键，安装卡盘和顶尖的内外锥面，连接紧固螺母的螺旋面，过杆的深孔等。下面介绍主轴主要部件的功能和技术要求:

(1)支持期刊。轴承轴颈的尺寸精度为IT5。由于主轴轴承轴颈用于安装轴承，是主轴部件的装配基准，其制造精度直接影响主轴部件的回转精度。主轴M的两个支撑轴颈A和B的圆度公差为0.005毫米，径向跳动公差为0.005毫米；而支撑轴颈1∶12圆锥面的接触率≥70%；表面粗糙度Ra为0.4。

⑵端部锥孔。主轴端内锥孔(莫氏6号)对支撑轴颈A、B的跳动量的公差在轴端为0.005mm，在轴端为0.01m；距离轴端300毫米处；硬度要求在45~50HRC。锥孔用于安装刀尖或刀具的锥柄，其轴线必须与两个支撑轴颈的轴线严格同轴，否则工件(或刀具)会有同轴度误差。嗯；锥体接触率≥70%；表面粗糙度Ra为0.4

(3)端部短锥和端面。头锥c和端面d与主轴m相对，是安装卡盘的定位面。为保证卡盘的定心精度，锥面必须与支撑轴颈同轴，端面必须垂直于主轴的旋转中心。m支撑轴颈A和B的径向圆跳动公差为0.008mm；表面粗糙度Ra为0.8

(4)空套齿轮轴颈。空套筒的齿轮轴颈到支撑轴颈A和B的径向跳动公差为0.015毫米..由于轴颈是与齿轮孔配合的曲面，支撑轴颈要有一定的同轴度要求，否则会造成主轴传动啮合不良，主轴高速旋转时，还会影响齿轮传动的稳定性，产生噪音。

5]线程。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，因此应控制螺纹的加工精度。当主轴上压紧螺母的端面跳动过大时，压紧的滚动轴承内圈轴线会倾斜，从而造成主轴的径向圆跳动。

1.2加工要点及措施

主轴加工的主要问题是如何保证主轴轴承轴颈的尺寸、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和表面粗糙度及其对轴承轴颈的位置精度。

通过精密磨削可以保证轴承轴颈的尺寸精度、形状精度和表面粗糙度要求。磨削前，应提高精密基准的精度。

还应采用精密磨削，以保证主轴前端内外锥面的形状精度和表面粗糙度。为了保证外锥体相对于轴承轴颈的位置精度和轴承轴颈之间的位置精度，通常采用组合磨削的方法在一次装夹中加工这些表面。机床上有两个独立的砂轮，精磨在两个工位进行。第一站研磨前和后轴颈锥体，第二站用角度成形砂轮研磨主轴的前轴承表面和短锥体。

以支撑轴颈A和B为定位基准，将加工好的主轴夹紧在磨床工作台上进行加工，保证了主轴锥孔相对于支撑轴颈的位置精度。用轴承轴颈作为定位基准加工内锥面符合基准重合原则。在前端磨锥孔之前，作为定位基准的轴承轴颈A和B要达到一定的精度。一般用专用夹具来磨削主轴锥孔。夹具由三部分组成:底座1、支架2和浮动卡盘3。两个支架固定在底座上，作为工件定位基准面的两个轴颈放置在支架的两个V形块上。V型块镶嵌硬质合金，提高耐磨性，减少工件轴颈划伤。工件的中心高度应正好等于磨头砂轮轴的中心高度，否则锥孔母线为双曲线，影响内锥孔的接触精度。后端的浮动卡盘用锥柄安装在磨床主轴的锥孔内，工件的末端插入弹性套筒内。浮动卡盘外壳和工件被弹簧拉向左侧，并用钢球压向镶有硬质合金的锥柄端面，限制工件的轴向移动。采用这种连接方式，可以保证工件支撑轴颈的定位精度不受内圆磨床主轴回转误差的影响，也可以减少机床本身的振动对加工质量的影响。

主轴圆柱面的加工应以顶孔为统一定位基准。但是在主轴的加工过程中，随着通孔的加工，作为定位基准的中心孔消失了。在加工过程中，经常用带中心孔的圆锥塞住主轴两端的孔，如图6-2所示，使圆锥塞的顶孔起到附加定位基准的作用。

1.3 ca 6140车床加工主轴定位基准的选择

在主轴加工中，为了保证主要表面的相互位置精度，在选择定位基准时，应遵循基准重合、基准统一、相互基准的重要原则，在一次装夹中加工尽可能多的表面。

由于主轴外表面的设计基准是主轴的轴线，根据基准重合的原则，应选择主轴两端的顶孔作为精度基准。通过顶孔的定位，一次装夹可以加工多个外圆面及其端面，有利于保证加工面之间的位置精度。所以主轴在粗车前要加工顶孔。

为了保证轴承轴颈与主轴内锥面的同轴度，应根据相互参照的原则选择基准面。比如车削小端1∶20锥孔和大端莫氏6号内锥孔时，以与前支撑轴颈相邻的、用同一基准加工的外圆柱面作为定位基准(因为支撑轴颈的外圆锥面不是随便夹紧的)；精加工每一个外圆(包括两个轴承轴颈)时，前、后锥孔中锥塞的顶孔作为定位基准面；粗磨莫氏6号内锥孔时，以两个圆柱面为定位基准；粗、精磨两个支撑轴颈的1∶12圆锥面时，再次用圆锥体塞住顶孔定位；最后磨削莫氏6号锥孔时，直接由前轴承轴颈和磨削后的另一个圆柱面定位。每改变一次定位基准，主轴的加工精度就提高一步。

1.4 CA6140车床主轴主要加工面加工工艺布置

主轴的加工过程可分为三个加工阶段，即粗加工阶段(包括铣端面、加工顶孔、粗车外圆等。);半精加工阶段(半精加工外圆、钻通孔、车削圆锥和锥孔、在大头端面钻孔、精加工外圆等。);精加工阶段(包括精铣键槽、粗磨和精磨圆柱面、圆锥面、锥孔等。).加工过程中间需要插入必要的热处理工序，这就决定了主轴的主要表面总是遵循以下顺序:粗车→调质(初步热处理)→半精车→精车→调质(最终热处理)→粗磨→精磨。

综上所述，主轴主表面的加工顺序安排如下:

外表面粗加工(用顶孔定位)→外表面半精加工(用顶孔定位)→钻通孔(用半精外表面定位)→锥孔粗加工(用半精外表面定位，加工后配锥塞)→外表面精加工(用锥塞顶孔定位)→锥孔精加工(用精外表面定位)。

主表面加工顺序确定后，需要合理插入非主表面加工工序。对于主轴，非主表面是指螺孔、键槽、螺纹等。一般这些表面处理不容易产生废品，尽量安排在后期工序。主表面处理一旦产生废品，非主表面就不需要加工了，避免浪费工时。但这些面在加工完主面后是不能放置的，以免加工完的主面在加工非主面的过程中被损坏。

所有螺丝孔、键槽等。需要在硬化表面上加工的工件应安排在淬火前加工。螺丝孔、键槽等。在非硬化表面上，通常在精加工外圆之后和精磨之前进行加工。由于主轴螺纹与主轴支撑轴颈有一定的同轴度要求，因此在非调质的最终热处理工艺后的精加工阶段设置螺纹，这样半精加工后的残余应力引起的变形和热处理后的变形不会影响螺纹的加工精度。

二、轴类零件的检查

2.1加工过程中的检查

自动测量装置，作为辅助装置安装在机床上。这种检测方法可以在不影响加工的情况下，根据测量结果主动控制机床的工作过程，如改变进给速度、自动补偿刀具磨损、自动退刀、停机等。，以适应加工条件的变化，防止产生废品。所以也叫主动检查。主动检测是在线检测，即在设备运行、不停产的情况下，根据信号处理的基本原理，掌握设备的运行状态，对生产过程进行预测，并进行必要的调整。在线检测广泛应用于机械制造业。

2.2加工后的检验

在小批量生产中，尺寸精度一般用外径千分尺检查；在大批量生产中，经常使用光滑极限量规进行检验，长度大、精度高的工件可以用比较仪进行检验。表面粗糙度可以通过粗糙度样板来检测；要求高时，用光学显微镜或轮廓仪检查。圆度误差可以用千分尺测量的同一截面上工件直径最大差值的一半来确定，也可以用千分尺借助V形铁来测量。如果条件允许，可以用圆度仪进行检验。圆柱度误差通常通过用千分尺测量同一轴向截面上的最大值和最小值之差来确定。一般主轴的相互位置精度检验是以主轴两端的顶孔或工艺锥塞上的顶孔为基准，用两支承轴颈上方的百分表测量。