主軸加工的主要問(wèn)題是如何保證主軸支承軸頸的尺寸、形狀、位置精度和表面粗糙度，主軸前端內(nèi)、外錐面的形狀精度、表面粗糙度以及它們對(duì)支承軸頸的位置精度。

主軸支承軸頸的尺寸精度、形狀精度以及表面粗糙度要求，可以采用精密磨削方法保證。磨削前應(yīng)提高精基準(zhǔn)的精度。

保證主軸前端內(nèi)、外錐面的形狀精度、表面粗糙度同樣應(yīng)采用精密磨削的方法。為了保證外錐面相對(duì)支承軸頸的位置精度，以及支承軸頸之間的位置精度，通常采用組合磨削法，在一次裝夾中加工這些表面，如圖6-4所示。機(jī)床上有兩個(gè)獨(dú)立的砂輪架，精磨在兩個(gè)工位上進(jìn)行，工位Ⅰ精磨前、后軸頸錐面，工位Ⅱ用角度成形砂輪，磨削主軸前端支承面和短錐面。

主軸錐孔相對(duì)于支承軸頸的位置精度是靠采用支承軸頸A、B作為定位基準(zhǔn)，而讓被加工主軸裝夾在磨床工作臺(tái)上加工來(lái)保證。以支承軸頸作為定位基準(zhǔn)加工內(nèi)錐面，符合基準(zhǔn)重合原則。在精磨前端錐孔之前，應(yīng)使作為定位基準(zhǔn)的支承軸頸A、B達(dá)到一定的精度。主軸錐孔的磨削一般采用專用夾具，如圖6-5所示。夾具由底座1、支架2及浮動(dòng)夾頭3三部分組成，兩個(gè)支架固定在底座上，作為工件定位基準(zhǔn)面的兩段軸頸放在支架的兩個(gè)V形塊上，V形塊鑲有硬質(zhì)合金，以提高耐磨性，并減少對(duì)工件軸頸的劃痕，工件的中心高應(yīng)正好等于磨頭砂輪軸的中心高，否則將會(huì)使錐孔母線呈雙曲線，影響內(nèi)錐孔的接觸精度。后端的浮動(dòng)卡頭用錐柄裝在磨床主軸的錐孔內(nèi)，工件尾端插于彈性套內(nèi)，用彈簧將浮動(dòng)卡頭外殼連同工件向左拉，通過(guò)鋼球壓向鑲有硬質(zhì)合金的錐柄端面，限制工件的軸向竄動(dòng)。采用這種聯(lián)接方式，可以保證工件支承軸頸的定位精度不受內(nèi)圓磨床主軸回轉(zhuǎn)誤差的影響，也可減少機(jī)床本身振動(dòng)對(duì)加工質(zhì)量的影響。

主軸外圓表面的加工，應(yīng)該以頂尖孔作為統(tǒng)一的定位基準(zhǔn)。但在主軸的加工過(guò)程中，隨著通孔的加工，作為定位基準(zhǔn)面的中心孔消失，工藝上常采用帶有中心孔的錐堵塞到主軸兩端孔中，如圖6-2所示，讓錐堵的頂尖孔起附加定位基準(zhǔn)的作用。

3．CA6140車床主軸加工定位基準(zhǔn)的選擇

主軸加工中，為了保證各主要表面的相互位置精度，選擇定位基準(zhǔn)時(shí)，應(yīng)遵循基準(zhǔn)重合、基準(zhǔn)統(tǒng)一和互為基準(zhǔn)等重要原則，并能在一次裝夾中盡可能加工出較多的表面。

由于主軸外圓表面的設(shè)計(jì)基準(zhǔn)是主軸軸心線，根據(jù)基準(zhǔn)重合的原則考慮應(yīng)選擇主軸兩端的頂尖孔作為精基準(zhǔn)面。用頂尖孔定位，還能在一次裝夾中將許多外圓表面及其端面加工出來(lái)，有利于保證加工面間的位置精度。所以主軸在粗車之前應(yīng)先加工頂尖孔。

為了保證支承軸頸與主軸內(nèi)錐面的同軸度要求，宜按互為基準(zhǔn)的原則選擇基準(zhǔn)面。如車小端1∶20錐孔和大端莫氏6號(hào)內(nèi)錐孔時(shí)，以與前支承軸頸相鄰而它們又是用同一基準(zhǔn)加工出來(lái)的外圓柱面為定位基準(zhǔn)面（因支承軸頸系外錐面不便裝夾）；在精車各外圓（包括兩個(gè)支承軸頸）時(shí)，以前、后錐孔內(nèi)所配錐堵的頂尖孔為定位基面；在粗磨莫氏6號(hào)內(nèi)錐孔時(shí)，又以兩圓柱面為定位基準(zhǔn)面；粗、精磨兩個(gè)支承軸頸的1∶12錐面時(shí)，再次用錐堵頂尖孔定位；最后精磨莫氏6號(hào)錐孔時(shí)，直接以精磨后的前支承軸頸和另一圓柱面定位。定位基準(zhǔn)每轉(zhuǎn)換一次，都使主軸的加工精度提高一步。

4．CA6140車床主軸主要加工表面加工工序安排

m。m105h5軸頸，兩支承軸頸及大頭錐孔。它們加工的尺寸精度在IT5~IT6之間，表面粗糙度Ra為0.4~0.8?90g5、?80h5、?75h5、?CA6140車床主軸主要加工表面是

主軸加工工藝過(guò)程可劃分為三個(gè)加工階段，即粗加工階段（包括銑端面、加工頂尖孔、粗車外圓等）；半精加工階段（半精車外圓，鉆通孔，車錐面、錐孔，鉆大頭端面各孔，精車外圓等）；精加工階段（包括精銑鍵槽，粗、精磨外圓、錐面、錐孔等）。

在機(jī)械加工工序中間尚需插入必要的熱處理工序，這就決定了主軸加工各主要表面總是循著以下順序的進(jìn)行，即粗車→調(diào)質(zhì)（預(yù)備熱處理）→半精車→精車→淬火-回火（最終熱處理）→粗磨→精磨。

綜上所述，主軸主要表面的加工順序安排如下：

外圓表面粗加工（以頂尖孔定位）→外圓表面半精加工（以頂尖孔定位）→鉆通孔（以半精加工過(guò)的外圓表面定位）→錐孔粗加工（以半精加工過(guò)的外圓表面定位，加工后配錐堵）→外圓表面精加工（以錐堵頂尖孔定位）→錐孔精加工（以精加工外圓面定位）。

當(dāng)主要表面加工順序確定后，就要合理地插入非主要表面加工工序。對(duì)主軸來(lái)說(shuō)非主要表面指的是螺孔、鍵槽、螺紋等。這些表面加工一般不易出現(xiàn)廢品，所以盡量安排在后面工序進(jìn)行，主要表面加工一旦出了廢品，非主要表面就不需加工了，這樣可以避免浪費(fèi)工時(shí)。但這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過(guò)程中損傷已精加工過(guò)的主要表面。

對(duì)凡是需要在淬硬表面上加工的螺孔、鍵槽等，都應(yīng)安排在淬火前加工。非淬硬表面上螺孔、鍵槽等一般在外圓精車之后，精磨之前進(jìn)行加工。主軸螺紋，因它與主軸支承軸頸之間有一定的同軸度要求，所以螺紋安排在以非淬火-回火為最終熱處理工序之后的精加工階段進(jìn)行，這樣半精加工后殘余應(yīng)力所引起的變形和熱處理后的變形，就不會(huì)影響螺紋的加工精度。

5．CA6140車床主軸加工工藝過(guò)程

表6-1列出了CA6140車床主軸的加工工藝過(guò)程。

生產(chǎn)類型：大批生產(chǎn)；材料牌號(hào)：45號(hào)鋼；毛坯種類：模鍛件

表6-1大批生產(chǎn)CA6140車床主軸工藝過(guò)程

序號(hào)工序名稱工序內(nèi)容定位基準(zhǔn)設(shè)備

1備料

2鍛造模鍛立式精鍛機(jī)

3熱處理正火

4鋸頭

5銑端面鉆中心孔毛坯外圓中心孔機(jī)床

6粗車外圓頂尖孔多刀半自動(dòng)車床

7熱處理調(diào)質(zhì)

8車大端各部車大端外圓、短錐、端面及臺(tái)階頂尖孔臥式車床

9車小端各部仿形車小端各部外圓頂尖孔仿形車床

48mm通孔兩端支承軸頸深孔鉆床?10鉆深孔鉆

11車小端錐孔車小端錐孔（配1∶20錐堵，涂色法檢查接觸率≥50%）兩端支承軸頸臥式車床

12車大端錐孔車大端錐孔（配莫氏6號(hào)錐堵，涂色法檢查接觸率≥30%）、外短錐及端面兩端支承軸頸臥式車床

13鉆孔鉆大頭端面各孔大端內(nèi)錐孔搖臂鉆床

90g5、短錐及莫氏6號(hào)錐孔）高頻淬火設(shè)備?14熱處理局部高頻淬火（

15精車外圓精車各外圓并切槽、倒角錐堵頂尖孔數(shù)控車床

105h5外圓?90g5、?75h5、?16粗磨外圓粗磨錐堵頂尖孔組合外圓磨床

17粗磨大端錐孔粗磨大端內(nèi)錐孔（重配莫氏6號(hào)錐堵，涂色法檢查接觸率≥40%）75h5外圓內(nèi)圓磨床?前支承軸頸及

89f6花鍵錐堵頂尖孔花鍵銑床?18銑花鍵銑

19銑鍵槽80h5及M115mm外圓立式銑床?銑12f9鍵槽

20車螺紋車三處螺紋（與螺母配車）錐堵頂尖孔臥式車床

21精磨外圓精磨各外圓及E、F兩端面錐堵頂尖孔外圓磨床

22粗磨外錐面粗磨兩處1∶12外錐面錐堵頂尖孔專用組合磨床

23精磨外錐面精磨兩處兩處1∶12外錐面、D端面及短錐面錐堵頂尖孔專用組合磨床

75h5外圓?24精磨大端錐孔精磨大端莫氏6號(hào)內(nèi)錐孔（卸堵，涂色法檢查接觸率≥70%）前支承軸頸及專用主軸錐孔磨床

25鉗工端面孔去銳邊倒角，去毛刺

26檢驗(yàn)按圖樣要求全部檢驗(yàn)75h5外圓?前支承軸頸及專用檢具

五、軸類零件的檢驗(yàn)

1．加工中的檢驗(yàn)

自動(dòng)測(cè)量裝置，作為輔助裝置安裝在機(jī)床上。這種檢驗(yàn)方式能在不影響加工的情況下，根據(jù)測(cè)量結(jié)果，主動(dòng)地控制機(jī)床的工作過(guò)程，如改變進(jìn)給量，自動(dòng)補(bǔ)償?shù)毒吣p，自動(dòng)退刀、停車等，使之適應(yīng)加工條件的變化，防止產(chǎn)生廢品，故又稱為主動(dòng)檢驗(yàn)。主動(dòng)檢驗(yàn)屬在線檢測(cè)，即在設(shè)備運(yùn)行，生產(chǎn)不停頓的情況下，根據(jù)信號(hào)處理的基本原理，掌握設(shè)備運(yùn)行狀況，對(duì)生產(chǎn)過(guò)程進(jìn)行預(yù)測(cè)預(yù)報(bào)及必要調(diào)整。在線檢測(cè)在機(jī)械制造中的應(yīng)用越來(lái)越廣。

2．加工后的檢驗(yàn)

單件小批生產(chǎn)中，尺寸精度一般用外徑千分尺檢驗(yàn)；大批大量生產(chǎn)時(shí)，常采用光滑極限量規(guī)檢驗(yàn)，長(zhǎng)度大而精度高的工件可用比較儀檢驗(yàn)。表面粗糙度可用粗糙度樣板進(jìn)行檢驗(yàn)；要求較高時(shí)則用光學(xué)顯微鏡或輪廓儀檢驗(yàn)。圓度誤差可用千分尺測(cè)出的工件同一截面內(nèi)直徑的最大差值之半來(lái)確定，也可用千分表借助V形鐵來(lái)測(cè)量，若條件許可，可用圓度儀檢驗(yàn)。圓柱度誤差通常用千分尺測(cè)出同一軸向剖面內(nèi)最大與最小值之差的方法來(lái)確定。主軸相互位置精度檢驗(yàn)一般以軸兩端頂尖孔或工藝錐堵上的頂尖孔為定位基準(zhǔn)，在兩支承軸頸上方分別用千分表測(cè)量。