(完整word版)CA6140车床主轴加工工艺(20200807161137)
CA6140车床主轴工艺及夹具设计
摘要在机械领域中，车床是应用最为广泛、使用最为频繁的一种机床，特别是CA6140车床，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床本身的精度，而决定CA6140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。
我在本设计中将主轴设计为空心阶梯轴，外圆表面设有花键、垫键等功能槽及螺纹。
本文设计详细计算了加工余量、切削用量、尺寸公差并阐述了CA6140主轴的加工工艺过程以及生产中所涉及的重要夹具设计方法。
经设计的CA6140主轴较其传统的车床主轴有更高的强度和回转精度。
关键词:车床；主轴；旋转运动；公差；夹具ABSTRACTIn machinery field, the lather is the most extensively and frequently used machine. Easpecially the CA6140 lather, its application is very widespread. So its processing accuracy is very important. Whether the work piece can reach the accuracy required is decided by the lather. While, the part deciding the processing quality of CA6140 lather is its mainshaft. The mainshaft of the CA6140 lather is to transmit the rovolve motion and the torque to the workpiece and cutting-tool through the fixture on the end of mainshaft, in which high strengh and rotating accuracy are required .In this design, my job contains the things as below. Mainshaft is a hollow stepped shaft. There are functional slots and thread, such as spline, pad key and so on. In the paper, allowance, cutting consumption and tolerance are calculated. Also elaborates the craft processes of the mainshaft of CA6140 lather, and the design of important fixture. After being designed, compared with traditional lather, the strength and rotating accuracy are enhanced.Key words: Lather; Mainshaft; Rotating Movement; Tolerance; Fixture目录摘要 (I)Abstract (II)第1章绪论 (1)1.1 概述 (1)1.2车床的发展史 (1)1.3本课题研究的内容和设计思想 (1)第2章零件的分析 (4)2.1零件的作用 (4)2.1.1支承轴颈 (4)2.1.2头部锥孔 (4)2.1.3头部短锥 (4)2.1.4装配轴颈 (4)2.1.5轴向锁紧 (5)2.2零件的工艺分析 (5)2.2.1加工阶段的划分 (5)2.1.3工序顺序安排 (5)2.1.4主轴锥孔的磨削 (6)2.3 本章小结 (5)第3章工艺规程的设计 (7)3.1主轴的材料、毛坯与热处理 (7)3.1.1主轴的毛坯 (7)3.1.2主轴的材料和热处理 (7)3.2主轴加工工艺过程 (8)3.2.1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 (8)3.2.2主轴加工定位基准的选择 (9)3.2.3主轴主要加工表面加工工序的安排 (9)3.2.4各工序工步的排序 (11)3.3 本章小结 (11)第4章机械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的确定 (12)4.1各工序工步的加工余量的计算 (12)4.2各工序工步的切削用量的计算 (19)4.3本章小结 (49)第5章专用夹具的设计 (50)5.1 钻床夹具的设计 (50)5.2 磨床夹具的设计 (50)5.3 本章小结 (51)结论 (52)参考文献 (53)致谢 (54)第 1 章绪论1.1 概述精密机床的关键部件是进给系统和主轴系统，不同类型的机床主轴，对所选用轴承的精度要求既有相同点，也有不同之处。
CA6140车床主轴加工工艺数控化改造
CA6140车床主轴加工工艺数控化改造作者姓名：指导教师：学科专业：班级：摘要随着社会不断进步的今天，老式车床已经达不到目前生产生活的目的，普通机床考齿轮和普通螺丝传动，由于运动附件存在间隙，加上手工操作的不准确，因此重复精度较低，普通机床测量时需停车后手动测量，误差较大，效率低下，比较适合批量较小，精度要求不高，零活类零件，虽然老式机床投资较低，但对工人的操作技能要求高。
同时数控机床具有高度柔性，加工精度高，加工质量稳定、可靠，生产率高，改善劳动条件，利于生产管理的现代化，而且数控机床上加工零件，主要取决于加工程序，它与普通机床不同，不必制造、更换许多工具、夹具、不需要经常雕成机床，所以数控机床适用于零件必反更换的场合。
因此一些老式的机床将会被淘汰，而购买一些新的数控设备价格过于昂贵，所以数控化的推进势在必行。
同时经过大量实践证明普通机床的数控化改造有一定经济性，实用性和稳定性。
所以很多企业纷纷将现有机床改造成经济型数控机床，这种做法具有投资少，见效快的特点，事实证明：机床的数控化改造可以为企业带来可观的经济效益。
目前机床数控化在我国的普及率不带3%，用普通机床加工出来的产品普遍存在质量差、品种少、档次低、成本高、供货期长。
从而在国际、国内市场上缺乏竞争力，直接影响一个企业的产品、市场、效益、影响企业的生存和发展，所以必须加大力量提高机床的数控化率，这里主要介绍数控机床主轴改造，包括结构的改造，性能的选择以备将来更深化的探索和研究。
关键字：机床、数控化、改造、意义CA6140 lathe spindle numerical control processing technology transformationAlong with the social progress today, old lathe have not reach the current production the purpose of life, common and ordinary screw machine test gear transmission, due to a sports accessories, and existing gap manual inaccurate repeat, so low precision machine tools, ordinary when measuring the need to manually measurement error after parking, bigger, the efficiency is low, the more suitable for small batch, precision demand is not high, a job parts, although the old machine tool investment, but for low labor practices demand is high. At the same time numerical control machine with high flexibility, high machining accuracy, processing quality is stable, reliable and high productivity, improve working conditions, beneficial to the production management modernization, and CNC machine processing parts, depending on the processing procedure, it and common machine, don't manufacture, change different many tools, jigs, and don't need often carved into machine, numerical control machine tool used in part so will the change of the occasion. So some old-fashioned machine will be eliminated, and buy some new numerical control equipment price too expensive, so the advancement of numerical control is imperative. Meanwhile, after a lot of practice common numerical control machine tool that transformation has certain practical economy, and stability. So many businesses will existing machine tools into economical nc machine tools, this kind of practice of less investment, the characteristics of quick results, the fact proved: the numerical control machine tool for enterprise to bring the transformation can be considerable economic benefit.At present numerical control machine tool in our country the prevalence rate of 3%, with ordinary don't take out of the machine tool product exists generally poor quality, variety, less, the high cost and low class long delivery. Thus in the international and domestic market competitiveness, the lack of a direct influence on the product of the enterprise, market, benefits, affect the enterprise survival and development, so must increase the strength of the machine tool improve numerical control rate, here basically introduces the numerical control machine tool spindle transformation, including the transformation of the structure, performance choice for future more deepening of exploration and research.Key word: machine, numerical control, the transformation, the meaning目录一、数控化改造的必要性当代人类社会快速发展，正在进行第三次工业革命，由于社会生产力的快速发展，工业发达国家的军、民机械工业，在上世纪70年代末、80年代初已经开始大规模应用数控机床，其本质是，采用信息技术对传统产业（包括军、民机械工业）进行技术改造。
ca6140型卧式车床主轴的加工工艺过程
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。
CA6140车床主轴主要加工表面加工工序安排
CA6140车床主轴主要加工表面加工工序安排CA6140车床主轴主要加工表面是Ø75h5、Ø80h5、Ø90g5、Ø105h5轴颈，两支承轴颈及大头锥孔。
它们加工的尺寸精度在IT5~IT6之间，表面粗糙度Ra为0.4~0.8mm。
主轴加工工艺过程可划分为三个加工阶段，即粗加工阶段（包括铣端面、加工顶尖孔、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。
这些表面加工一般不易出现废品，所以尽量安排在后面工序进行，主要表面加工一旦出了废品，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主要表面。
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、键槽等一般在外圆精车之后，精磨之前进行加工。
主轴螺纹，因它与主轴支承轴颈之间有一定的同轴度要求，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。
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题目：CA6140车床主轴加工工艺以及夹具设计学晓班级：09级机械设计制造及其自动化学号：姓指导老师目录摘要........................................................................................ (1)目录 (2)前言……………………………………………………………………………….. ..5第一章概论 (6)1.1车床的历史及发展…………………………………………… (6)1.1.1车床的历史…………………………………… (6)1.1.2车床的诞生及发展…………………………………… (6)1.2普通车床及CA6140卧式车床的简介 (7)1.2.1普通车床的基本知识 (7)1.2.2 CA6140车床简介 (9)1.3 CA6140卧式车床主轴的作用 (11)1.3.1 主轴的结构特点 (11)1.3.2 主轴的作用……………………………………………………11第二章CA6140卧式车床主轴的选材 (12)2.1 车床主轴的工作条件与技术要求 (12)2.1.1 主轴的基本要求 (12)2.2 主轴的选材与原因 (13)2.3 材料的热处理…………………………………………………… (13)第三章CA6140卧式车床主轴的加工工艺3.1 机床主轴的机械加工工艺分析……………………………………..3.1.1 机床主轴的基本加工路线………………………………….3.2 主轴加工工艺过程……………………………………………………..3.2.1 主轴的基本要求………………………………………………….3.2.2 主轴的加工工艺…………………………………………………第四章CA6140卧式车床主轴的加工精度及误差分析 (14)4.1 加工精度及误差 (14)4.1.1 加工精度与加工误差 (14)4.1.2 原始误差…………………………………………………… (14)4.1.3 研究机械加工精度的方法……………………………………. .144.2 工艺系统集合误差………………………………………………… (14)4.2.1 机床的几何误差 (14)4.2.2 主轴回转误差 (15)4.2.3导轨误差…………………………………………………… (15)4.2.4 传动链误差………………………………………………… (16)4.2.5刀具的几何误差 (16)4.3 定位误差………………………………………………… (16)4.3.1 基准不重合误差…………………………………………………..164.3.2 定位副制造不准确误差 (16)4.4 工艺系统受力变形引起的误差 (17)4.4.1工件刚度………………………………………………… (17)4.4.2 刀具刚度………………………………………………… (17)4.4.3 机床部件刚度……………………………………………………..174.4.5 工艺系统受热变形引起的误差 (17)4.5 结论：提高加工精度的途径……………………………………………CA6140卧式车床主轴的加工工艺………………………………………第五章主轴的精度检验及调整………………………………………………5.1 主轴精度检验及还原…………………………………………………..5.1.1主轴及主要精度的检验………………………………………….5.1.2 检验后的精度还原…………………………………………….5.2 主轴的主要精度检验……………………………………………..5.3 主轴与其部件的装配精度………………………………………….5.3.1 主轴上传动件合理布置……………………………………….5.3.2 主轴与滚动轴承的装配……………………………………………5.3.3 主轴与齿轮的装配……………………………………………第六章车床主轴的维修与保养及废旧主轴的再利用…………………………….6.1 主轴的维护………………………………………………………………6.1.1 维修护理方式…………………………………………………..6.1.2 维修保养内容……………………………………………………6.2主轴的拆卸与清洗……………………………………………………….6.2.1与其部件的拆卸……………………………………………………..6.2.2主轴与其部件的清洗内容…………………………………………..6.3 废旧主轴精度回升方案………………………………………………6.3.1 废旧主轴的类型……………………………………………………….6.3.2 主轴精度回升的方法………………………………………….6.4 主轴的再制造工程………………………………………………………6.4.1 再制造工程及其影响…………………………………………………6.4.2 主轴的再制造工程……………………………………………….前言伴随着世界的不断进步，科技的不断发展，数字化机械设备风靡全球，不断占领市场，尤其是金属切削中的数控机床已经成为时代的先驱，引领潮流。
(完整word版)CA6140车床主轴加工工艺
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。
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题目：CA6140车床主轴加工工艺以及夹具设计学晓班级：09级机械设计制造及其自动化学号：姓指导老师目录摘要........................................................................................ (1)目录 (2)前言……………………………………………………………………………….. ..5第一章概论 (6)1.1车床的历史及发展…………………………………………… (6)1.1.1车床的历史…………………………………… (6)1.1.2车床的诞生及发展…………………………………… (6)1.2普通车床及CA6140卧式车床的简介 (7)1.2.1普通车床的基本知识 (7)1.2.2 CA6140车床简介 (9)1.3 CA6140卧式车床主轴的作用 (11)1.3.1 主轴的结构特点 (11)1.3.2 主轴的作用……………………………………………………11第二章CA6140卧式车床主轴的选材 (12)2.1 车床主轴的工作条件与技术要求 (12)2.1.1 主轴的基本要求 (12)2.2 主轴的选材与原因 (13)2.3 材料的热处理…………………………………………………… (13)第三章CA6140卧式车床主轴的加工工艺3.1 机床主轴的机械加工工艺分析……………………………………..3.1.1 机床主轴的基本加工路线………………………………….3.2 主轴加工工艺过程……………………………………………………..3.2.1 主轴的基本要求………………………………………………….3.2.2 主轴的加工工艺…………………………………………………第四章CA6140卧式车床主轴的加工精度及误差分析 (14)4.1 加工精度及误差 (14)4.1.1 加工精度与加工误差 (14)4.1.2 原始误差…………………………………………………… (14)4.1.3 研究机械加工精度的方法……………………………………. .144.2 工艺系统集合误差………………………………………………… (14)4.2.1 机床的几何误差 (14)4.2.2 主轴回转误差 (15)4.2.3导轨误差…………………………………………………… (15)4.2.4 传动链误差………………………………………………… (16)4.2.5刀具的几何误差 (16)4.3 定位误差………………………………………………… (16)4.3.1 基准不重合误差…………………………………………………..164.3.2 定位副制造不准确误差 (16)4.4 工艺系统受力变形引起的误差 (17)4.4.1工件刚度………………………………………………… (17)4.4.2 刀具刚度………………………………………………… (17)4.4.3 机床部件刚度……………………………………………………..174.4.5 工艺系统受热变形引起的误差 (17)4.5 结论：提高加工精度的途径……………………………………………CA6140卧式车床主轴的加工工艺………………………………………第五章主轴的精度检验及调整………………………………………………5.1 主轴精度检验及还原…………………………………………………..5.1.1主轴及主要精度的检验………………………………………….5.1.2 检验后的精度还原…………………………………………….5.2 主轴的主要精度检验……………………………………………..5.3 主轴与其部件的装配精度………………………………………….5.3.1 主轴上传动件合理布置……………………………………….5.3.2 主轴与滚动轴承的装配……………………………………………5.3.3 主轴与齿轮的装配……………………………………………第六章车床主轴的维修与保养及废旧主轴的再利用…………………………….6.1 主轴的维护………………………………………………………………6.1.1 维修护理方式…………………………………………………..6.1.2 维修保养内容……………………………………………………6.2主轴的拆卸与清洗……………………………………………………….6.2.1与其部件的拆卸……………………………………………………. .6.2.2主轴与其部件的清洗内容…………………………………………..6.3 废旧主轴精度回升方案………………………………………………6.3.1 废旧主轴的类型……………………………………………………….6.3.2 主轴精度回升的方法………………………………………….6.4 主轴的再制造工程………………………………………………………6.4.1 再制造工程及其影响…………………………………………………6.4.2 主轴的再制造工程……………………………………………….前言伴随着世界的不断进步，科技的不断发展，数字化机械设备风靡全球，不断占领市场，尤其是金属切削中的数控机床已经成为时代的先驱，引领潮流。
CA6140车床主轴加工工艺设计
CA6140车床主轴加工工艺设计目录一、设计的目的 ..................................................................... (2)二、计算生产纲领 ..................................................................... .. (3)三、零件的结构特点及设计要求 (4)四、CA6140车床主轴技术要求及功用 (5)五、零件毛坯的选择及热处理 ......................................................................6六、基准的选择 ..................................................................... (8)七、工序加工中的主要问题 ..................................................................... . (9)八、加工阶段的划分 ..................................................................... .. (11)九、加工工序的安排和工序的确定 (12)十、工序具体内容的确定 ..................................................................... (15)十一、指定工序数控加工编程 ....................................................................16十二、零件的检验 ..................................................................... (19)十三、参考文献 ..................................................................... . (20)十四、后记 ..................................................................... .. (21)1一、设计的目的毕业设计是大学中的一项重要内容，是完成教学计划达到教学目标，是培养我创新能力的重要环节;也是自己知识和能力深化和升华的重要过程。
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车床主轴加工工艺
1. CA6140
车床主轴技术要求及功用
图
1 CA6140
车床的王轴简图
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。
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⑵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
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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。
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⑸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。
当主轴上压紧螺母的端面跳动过大时，会使被压紧的滚动轴承内环的轴心线产生倾斜，
从而引起主轴的径向圆跳动。
2. 主轴加工的要点与措施
主轴加工的主要问题是如何保证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。
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主轴支承轴颈的尺寸精度、形状精度以及表面粗糙度要求，可以采用精密磨削方法保证。
磨
削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，如图2所示。
机床上有两个独立的砂轮架，精磨在两个工位上进行，工位I精磨前、后轴颈锥面，工位n用角度成形砂轮，磨削主轴前端支承面和短锥面。
图2组合磨削
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加工来保证。
以支承轴颈作为定位基准加工内锥面，符合基准重合原则。
在精磨前端锥孔之前，应使作为定位基准的支承轴颈A、B达到一定的精度。
主轴锥孔
的磨削一般采用专用夹具，如图3所示。
夹具由底座1、支架2及浮动夹头3三部分组成，两个支架固定在底座上，作为工件定位基准面的两段轴颈放在支架的两个V形块上，V形块镶有硬质合金，以提高耐磨性，并减少
对工件轴颈的划痕，工件的中心高应正好等于磨头砂轮轴的中心高，否则将会使锥孔母线呈
双曲线，影响内锥孔的接触精度。
后端的浮动卡头用锥柄装在磨床主轴的锥孔内，工件尾端插于弹性套内，用弹簧将浮动卡头外壳连同工件向左拉，通过钢球压向镶有硬质合金的锥柄
端面，限制工件的轴向窜动。
采用这种联接方式，可以保证工件支承轴颈的定位精度不受内圆磨床主轴回转误差的影响，也可减少机床本身振动对加工质量的影响。
a）锥堵b）锥套心轴
图3锥堵与锥套心轴
主轴外圆表面的加工，应该以顶尖孔作为统一的定位基准。
但在主轴的加工过程中，随着通
孔的加工，作为定位基准面的中心孔消失，工艺上常采用带有中心孔的锥堵塞到主轴两端孔
中，如图3所示，让锥堵的顶尖孔起附加定位基准的作用。
3. CA6140车床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、基
准统一和互为基准等重要原则，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，还能在一次装夹中将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号锥孔时，直接以精磨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。
4. CA6140车床主轴主要加工表面加工工序安排
CA6140车床主轴主要加工表面是？75h5、？80h5、？90g5、？105h5轴颈，两支承轴颈及大头锥孔。
它们加工的尺寸精度在IT5~IT6之间，表面粗糙度Ra为0.4~0.8mm。
主轴加工工艺过程可划分为三个加工阶段，即粗加工阶段（包括铳端面、加工顶尖孔、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（包括精铳键槽，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T调质（预备热处理）7半精车T精车T淬火-回火（最终热处理）T粗磨T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）7外圆表面半精加工（以顶尖孔定位）7钻通孔（以半精加工过的外圆表面定位）7锥孔粗加工（以半精加工过的外圆表面定位，加工后配锥堵）7 外圆表面精加工（以锥堵顶尖孔定位）7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。
这些表面加工一般不易出现废品，所以尽量安排在后面工序进行，主要表面加工一旦出了废品，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主要
表面。
1—弹簧2—钢球3—浮动夹头4 —弹性套内5—支架6—底座
图4磨主轴锥孔夹具
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、
键槽等一般在外圆精车之后，精磨之前进行加工。
主轴螺纹，因它与主轴支承轴颈之间有一定的同轴度要求，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。
5. CA6140车床主轴加工工艺过程
F表A列出了CA6140车床主轴的加工工艺过程。
生产类型：大批生产；材料牌号：45号钢；毛坯种类：模锻件
表A大批生产CA6140车床主轴工艺过程
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