CA6140车床主轴机械加工工艺的设计毕业设计
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车床主轴机械加工工艺的设计毕业设计
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CA6140车床拨叉(831003)零件的机械加工工艺规程及夹具毕业设计论文
继续教育学院毕业设计(论文)题目 CA6140车床拨叉数控加工工艺及程序设计专业班级数控技术层级专科形式函授学生姓名指导教师王波设计（论文）完成日期2011 年3 月10 日继续教育学院毕业设计︵论文︶学生姓名:日期: 2011年3月27日摘要CA6140车床拨叉它位于车床变速机构中主要起换档，和其他零件配合，在改变转速的时候承受轻微的载荷，所以加工时应该保证本零件的重要工作表面符合技术要求。
对于零件而言，尽可能选择不加工表面作为粗基准。
而对有若干个不加工表面的工件，则应以加工表面要求相对位置精度较高的不加工表面作粗基准。
因此φ60孔端面与φ25H7孔垂直度公差为0.1mm，所以先把加工φ25孔的表面和孔精加工出来，再以它为精基准加工别的面，例如铣φ60孔和端面、铣槽等。
同时，在设计夹具时候要考虑定位基准和加紧机构。
在设计中长销限制4个自由度、支撑钉限制1个和侧板限制1个；螺母和心轴配合用来加紧零件，开口垫片可以实现大批量和中批量的生产。
关键词：定位元件加紧机构定为基准自由度CA6140车床拨叉数控加工工艺及程序设计目录1前言……………………………………………………………………………2. 设计的目的……………………………………………………………3. 零件的分析……………………………………………………………3.1 零件的作用…………………………………………………………3.2 零件的工艺分析……………………………………………………4. 工艺规程设计…………………………………………………………4.1 确定毛坯的制造形式…………………………………………4.1.1 铸铁……………………………………………………………4.2 基准的选择………………………………………………………4.3 制造工艺路线……………………………………………………4.3.1 切削力…………………………………………………………4.3.2 刀具磨损与刀具的耐用度………………………………4.3.3 切削用量……………………………………………………5. 箱体的技术要求……………………………………………………6. 夹具设计………………………………………………………………6.1 夹具的作用…………………………………………………………6.2 问题的提出………………………………………………………6.3 夹具的设计……………………………………………………… 7小结…………………………………………………………………………致谢………………………………………………………………………………参考文献………………………………………………………………………1前言通过机床工艺及程序设计，汇总所学专业知识如一体(如《公差于配合》、《机械零件设计》、《金属切削机床》、《机械制造工艺》、《机械制造基础》、《数控加工工艺》、《机械制图》等)。
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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。
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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。
(完整版)CA6140车床主轴箱的含图毕业设计
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第1章绪论课题来源随着技术的发展，机床主轴箱的设计会向较高的速度精度，而且要求连续输出的高转矩能力和非常宽的恒功率运行范围。
另外还会改善机床的动平衡，避免震动、污染和噪音等。
本设计为CA6140机床的主轴箱。
作为主要的车削加工机床，CA6140机床广泛的应用于机械加工行业中。
CA6140机床主轴箱的作用就是把运动源的恒定转速改变为主运动执行件所需的各种速度；传递机床工作时所需的功率和扭矩；实现主运动的起动、停止、换向和制动。
主轴箱通常主要下列装置和机构组成：齿轮变速装置；定比传动副；换向装置；起动停止装置；制动装置；操纵装置；密封装置；主轴部件和箱体。
根据机床的用途和性能不同，有的机床主轴箱可以只包括其中的部分装置和部件。
主轴箱是支承主轴并安装主轴的传动变速装置，使主轴获得各种不同转速，以实现主切削运动。
该机床主轴箱刚性好、功率大、操作方便。
CA6140机床可进行各种车削工作，并可加工公制、英制、模数和径节螺纹。
主轴三支撑均采用滚动轴承；进给系统用双轴滑移共用齿轮机构；纵向与横向进给十字手柄操纵，并附有快速电机。
该机床刚性好、功率大、操作方便。
研究动态及发展趋势机床设计和制造的发展速度是很快的。
原先的只为满足加工成形而要求刀具与工件间的某些相对运动关系和零件的一定强度和刚度，发展至今日的高度科学技术成果综合应用的现代机床的设计，也包括计算机辅助设计的应用。
但目前机床主轴变速箱的设计还是以经验或类比为基础的传统设计方法。
因此，探索科学理论的应用，科学地分析的处理经验，数据和资料，既能提高机床设计和制造水平，也将促进设计方法的现代化。
随着科学技术的不断发展，机械产品日趋精密、复杂，改型也日益频繁，对机床的性能、精度、自动化程度等提出了越来越高的要求。
机械加工工艺过程自动化是实现上述要求的重要技术措施之一，不仅能提高产品质量和生产率，降低生产成本，还能改善工人的劳动条件。
CA6140型车床主轴箱操纵机构及轴的毕业设计（可编辑）
摘要此次毕业设计要求综合的运用机械制图、机械设计、机械原理、机械制造技术、金属切削机床设计等相关知识对CA6140型卧式车床进行了传动设计,主要对其主轴箱的结构和传动原理进行深入的了解。
CA6140车床是我国设计制造的典型的卧式车床,在我国机械制造类行业中使用极为广泛。
近些年,虽然随着电子计算机的发展,数控技术和数控机床得到的较大的发展,但通过对普通车床的研究和设计,可以开阔我们的视野,增强我们的实践经验,加强我们自己动手的工作能力,巩固所学知识,在我们马上要走上工作岗位之际,对提高我们的专业素质有很大的帮助。
本次毕业设计的研究内容、方法、成果:1、通过绘制车床主轴箱操纵机构的装配图,进一步深入的了解了主轴箱的结构和其传动原理;2、通过运用机械原理和机械设计等知识对车床进给箱中的轴进行设计和校核;3、最后运用机械制图知识绘出CA6140型卧式车床主轴箱操纵机构,并运用AutoCAD制图软件绘制进给箱中的014轴,进一步熟练了CAD的使用。
关键词:CA6140型车床;主轴箱;传动系统;轴的设计;轴的绘制;ABSTRACTThe integrated design uses a mechanical drawing,mechanical design, mechanical principles, machinery manufacturing technology, Metal Cutting Machine design knowledge to CA6140 horizontal lathe design of the drive, Headstock mainly on the structure and box drive principle in-depth understanding. CA6140 lathe is the design and manufacture of a typical horizontal lathe. China's machinery manufacturing industries, is widely used. In recent years, although the development of electronic computers, technology and CNC machine tool CNC is the larger development, But through Lathe of research and design, broadening our horizons, enhance our practical experience, strengthen our own hands the ability to consolidate knowledge, we all got to go to work when to improve the professional quality of our great helpThe graduation of the study design, methods, results :1. Drawing spindle lathes me through manipulation of the assembly, further in-depth understanding of the structure of the spindle box and its drive principle2. Through the use of mechanical principles and mechanical design knowledge to design and check the shaft in lathe3. Finally the use of AutoCAD software rendering the machine spindle and operating mechanism , and the use of CAD to render the 014 shaft in lathe;Further skilled in the use ofCADKeywords : CA6140 lathe; Headstock; Transmission; Axis designs; Axis drawing.目录第一章绪论 11.1 毕业设计的目的及意义 11.2毕业设计的内容 11.3设计步骤 21.4设计时应注意的事项3第二章 CA6140型卧式车床的简介 42.1 CA6140车床的用途 42.2 CA6140车床的分类 52.3 CA6140工艺范围52.4 CA6140车床的布局 5第三章 CA6140型车床传动系统83.1车床传动路线及传动分析83.2 主轴箱的传动链 103.3 主轴箱的主要构造12第四章 CA6140型车床齿轮传动设计184.1分级变速传动链设计184.2动力计算224.3计算转速244.4机床的功率转矩特性24第五章 CA6140型卧式车床主轴箱结构设计265.1轴的设计及轴上零件的定位265.2 轴承、密封、润滑285.3齿轮305.4操纵机构315.5箱体34第六章 014轴(ⅩⅢ轴)的设计计算及校核396.1轴的结构设计原则396.2轴的强度计算406.3轴的材料及选择416.4 014轴(ⅩⅢ轴)的设计计算及校核45参考文献50致谢 51第一章绪论1.1 毕业设计的目的及意义毕业课题(论文)教学过程是实现本科培养目标要求的重要阶段,是基础理论学习深化与升华的重要环节,是全面检验学生综合素质与实践能力培养效果的主要手段,是学生毕业及学位资格认证的重要依据,是衡量高等学校教育质量和办学效益的重要评价内容。
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目录摘要 (I)1 绪论1.1 本课题的来源、目的及意义 (1)1.2 课题背景及国内外研究现状 (1)1.3 本课题研究的主要内容 (1)2 典型轴类零件加工工艺2.1 轴类零件的功用、分类和结构特点 (2)2.2 轴类零件典型工艺路线 (3)3 CA6410主轴加工工艺过程的制订3.1概述 (4)3.2 主轴加工工艺过程制订的依据 (4)3.3 CA6140主轴加工工艺过程 (5)4 CA6140主轴技术条件的分析4.1 概述 (5)4.2 支承轴颈的技术要求 (6)4.3 锥孔的技术要求 (6)4.4 短锥的技术要求 (6)4.5空套齿轮轴颈的技术要求 (6)4.6 螺纹的技术要求 (7)5 CA6140主轴加工工艺过程分析5.1概述 (7)5.2主组后毛坯的制造方法 (8)5.3 毛坯的材料和热处理 (8)5.4 定位基准的选择 (9)5.5 加工阶段的划分…………………………………………………..（10）5.6 加工顺序的安排和工序的确定…………………………………..（11）6 CA6140主轴加工中的关键工艺6.1 锥堵和锥堵心轴的使用 (12)6.2 顶尖空的研磨 (13)6.3 组合魔削 (14)6.4 身空加工 (15)6.5 主轴锥孔加工……………………………………………………….（17）7 轴的精度检验7.1 概述 (18)7.2 几个形状精度检验 (18)7.3 尺寸精度检验 (18)7.4 相互位置精度检验 (19)8 轴加工中常出现的自量问题及其解决办法8.1概述 (20)8.2机床轴锥空加工的质量分析……………………………………..（21）8.3 磨削表面缺陷的产生及防止 (23)9 结论与展望机械9.1本文总结……………………………………………………………（25）9.2制造工业致谢……………………………………………………………………（27）参考文献 (28)毕业设计任务书 (29)绪论1.1 本课题的来源、目的及意义车床主轴是具有代表性零件之一，加工难度大，工艺路线较长，涉及轴类零件加工的许多基本工艺问题。
本人根据在校期间的理论课程学习为基础，在多次深入车间实习为实践依据，通过本次毕业设计对CA6140车床主轴技术条件的分析和工艺过程的讨论，来说明轴类零件加工的一般规律。
1.2 课题背景及国内外研究现状机械制造工艺技术是在人类生产实践中产生并不断发展的。
在20世纪50年代“刚性”生产模式下，通过大量使用的专用设备而后工装夹具，提高生产效率和加工的自动化程度，进行单一或少品种的大批量生产，以“规模经济”实现降低成本和提高质量的目的。
在20世纪70年代主要通过改善生产过程管理来进一步提高产品质量和降低成本。
在20世纪80年代，较多地采用数控机床、机器人、柔性制造单元和系统等高技术的集成来满足产品个性话和多样化的要求，以满足社会各消费群体的不同要求。
从20世纪90年代开始，机械制造工艺技术向着高精度、高效率、高自动化发展。
精密加工精度已经达到亚微米级，而超精密加工已经进入0.01μm级。
现代机械产品的特点是多品种、更新快、生产周期短。
这就要求整个加工系统及机械制造工艺向着柔性、高效率、自动化方向发展。
由于成组技术理论的出现和计算机技术的发展，计算机辅助设计（CAD），计算机辅助工艺设计（CAPP）、计算机辅助制造（CAM）、数控加工技术等在机械制造业中得到了广泛应用，从而大大缩短了机电产品的生产周期，提高了效率，保证了产品的高精度、高质量。
1.3 本课题研究的主要内容本课题就典型的机床主轴进行系统性的讲述、设计，从中介绍了典型轴类零件加工工艺分析、CA6140主轴加工工艺过程的制订及技术分析、轴的精度检验、轴加工中常出现的质量问题及其解决办法、CA6140主轴加工中的几个工艺问题及相关夹具的设计。
机械制造工艺及夹具的设计是以机械制造中的工艺和工装设计问题为研究对象的一门应用性制造技术。
研究范围主要是零件的机械加工及加工过程中工件的装夹和产品的装配两个方面，机械制造工艺及夹具课程涉及的行业有百余种，产品品种成千上万，但是研究的工艺问题则可归纳为质量、生产率和经济性三类。
⑴保证和提高产品的质量：产品质量包括整台机械的装配精度、使用性能、使用寿命和可靠性，以及零件的加工精度和加工表面质量。
近代，由于宇航、精密机械、电子工业和国防工业的需要，对零件的精度和表面质量的要求越来越高，相继出现了各种新工艺新技术，如精密加工、超精密加工和细微加工等，加工精度由1μm级提高到了0.1～0.01μm级，目前正在向nm(0.001μm)级精度迈进。
⑵提高劳动生产率：提高劳动生产率的方法一是提高切削用量，采用高速切削、高速磨削和重磨削。
近年来出现的聚晶金刚石和聚晶立方氮化硼等新型刀具材料，其切削速度可达1200m/min,高速磨削的磨削速度达200m/s。
重磨削是高效磨削的发展方向，包括大进给、深切进给的强力磨削、荒磨和切断磨削等。
二是改进工艺方法、创新工艺。
例如，利用锻压设备实现少无切削加工，对高强度、高硬度的难切削材料采用特种加工等。
三是提高自动化程度，实现高度自动化。
例如，采用数控机床、加工中心、柔性制造单元（FMC）、柔性制造系统（FMS）、计算机集成制造系统（CIMS）和无人化车间或工厂等。
成组技术的出现，能解决多品种尤其是中、小批生产中存在的生产效率低的问题，也是企业实现高度自动化的基础。
⑶降低成本：要节省和合理选择原材料，研究新材料；合理使用和改进现有设备，研制新的高效设备等。
对上述三类问题要辨证地全面地进行分析。
要在满足质量的前提下，不断提高劳动生产率和降低成本。
以优质、高效、低耗的工艺去完成零件的加工和产品的装配，这样的工艺才是合理的和先进的工艺。
2 典型轴类零件加工工艺分析2.1轴类零件的功用、分类和结构特点轴类零件是机器中经常遇到的典型零件之一。
轴类零件的功用为支承传动零件（齿轮、皮带轮等）、转动扭矩、承受载荷，以及保证装在主轴上的工件（或刀具）具有一定的回转精度。
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：⑴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）。
⑵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。
⑶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。
⑷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。
轴类零件按其结构形状的特点，可分为光滑轴、阶梯轴、空心轴和异形轴（包括曲轴、凸轮和偏心轴等）四类。
若按轴的长度和直径的比例来分，又可分为刚性轴（L/d≤12）和挠性轴（L/d＞12）两类。
本课题所设计的轴为CA6140车床主轴，该轴既是阶梯轴又是空心轴，并且是长径比小于12的刚性轴。
根据其结构和精度要求，在加工过程中对这种轴的定位基准面选择、深孔加工和热处理变形等方面，为加工技术难点。
2.2 轴类零件典型工艺路线对于7级精度、表面粗糙度Ra0.8～0.4μm的一般传动轴，其典型工艺路线是：正火－车端面钻中心孔－粗车各表面－精车各表面－铣花键、键槽－热处理－修研中心孔－粗磨外圆－精磨外圆－检验。
对于空心轴（如本课题设计的主轴），为了能使用顶尖孔定位，一般均采用带顶尖孔的锥套心轴或锥堵。
若外圆和锥孔需反复多次、互为基准进行加工，则在重装锥堵或心轴时，必须按外圆找正或重新修磨中心孔。
轴上的花键、键槽等次要表面的加工，一般安排在外圆精车之后，磨削之前进行。
因为如果在精车之前就铣出键槽，在精车时由于断续切削而易产生振动，影响加工质量，又容易损坏刀具，也难以控制键槽的尺寸。
但也不应安排在外圆精磨之后进行，以免破坏外圆表面的加工精度和表面质量。
3主轴加工工艺过程的制订3.1概述车床主轴是代表性零件之一，加工难度较大，工艺路线较长，涉及轴类零件加工的许多基本工艺问题。
下面对本课题CA6140主轴技术条件的分析和工艺过程的讨论，来说明轴类零件加工的技术条件。
3.2主轴加工工艺过程制订的依据主轴加工工艺过程制订的依据是主轴的结构技术要求、生产批量和设备条件等。
从CA6140车床主轴的加工，可以知道：⑴主轴的技术要求，如主轴两个支承轴颈的本身精度、表面粗糙度和同轴度，主轴前端内、外锥面与主轴颈的同轴度要求都较高。
因此必须正确选择定位基准；工序按粗精加工分开；并合理安排工序。
⑵主轴是一种多阶梯的空心轴，而主轴毛坯又往往是实心锻件，因此需要从外圆和中心切去大量的金属，进行深孔加工。
对于结构不同和技术条件不同的轴类零件，其加工工艺过程是不同的；即使是同一种轴，其批量不同，或所选的材料不同。
或者生产条件不同，其加工工艺过程也是不同的，尤其是批量的大小，对加工工艺过程的影响更为显著。
3.3 CA6140主轴加工工艺过程CA6140主轴零件图（见附件图纸1）。
批量：大批；材料：45钢；毛坯：模锻件。
其工艺过程（见附件工艺卡）。
这类属于大批生产规模而又工序分散的主轴加工工艺过程，概括为下列三个阶段：⑴粗加工阶段①毛坯处理毛坯备料、锻造和正火（工序0～5）。
②粗加工锯去多余部分、铣端面打中心孔和荒车外圆等（工序8～14）。
这阶段的主要目的是：用大的切削用量切除大部分余量，把毛坯加工至接近工件的最终形状和尺寸，只留下小量的加工余量。
通过这阶段还可即使发现锻件裂缝等缺陷，作出相应措施。
⑵半精加工阶段①半精加工前热处理对于45钢一般采用调质处理以达到HBS235（工序17）。
②半精加工车工艺锥面（定位锥孔）、半精车外圆端面和钻深孔等（工序20～40）。
这个阶段的主要目的是：为精加工作好准备、尤其是为精加工作好基面准备。
对一些要求不高的表面，在这个阶段达到图纸规定的要求。
⑶精加工阶段①精加工前热处理局部高频淬火（工序42）②精加工前各种加工粗磨工艺锥面（定位锥孔）、粗磨外圆、铣键槽和花键槽，以及车螺纹等（工序45～63）。
③精加工精磨外圆和内、外锥面一保证主轴最重要表面的精度（工序65～75）。