钻床主轴课程设计.doc

零件的工艺分析 零件的功用，结构及特点 该零件是钻床上的主轴，结构是右端长的花键轴和中间M36*1.5—6h的齿轮轴以及左端直径70轴且两个键槽孔组成，通过主轴在花键上自由上下移动，和花键一起旋转，以及中间固定的动力输入齿轮，而且钻头的动力是通过花键传递给主轴，纵向进给要套筒带动，主轴一起上下就可以，这是立钻的结构，要是台钻还有简单一些，外面套筒和立钻基本相同，主轴是直接有花键结构连接在皮带轮上的。 钻床主轴的主要工作表面为花键和动力轮如齿轮，主要配合面为直接31.27+-0.015的孔，该零件复杂程度一般，由于钻床主轴在工作是承受较大的轴向立和径向力，因此要求有一定的强度，刚度和韧度。 主要加工表面及其要求 锥孔 直径为31.27+-0.015的锥孔表面粗糙度Ra为1.6um；且经向圆跳动为0.015mm. 齿轮轴 M36*1.5—6h的齿轮轴，其圆柱度为0.008mm。 花键 直径为32g6（-0.009——-0.025）的花键，其经向圆跳度为0.03mm，粗超度值为1.6um 中间细长轴 直径为4.（+0.013——+0.002）和直径（+0.006——-0.005），其粗超度Ra值为0.8um。 2．毛坯的选择 2.1 确定毛坯的类型，制造方法和尺寸及其公差 毛坯的类型为细长轴，可以采用自由锻造的制造方法，锻造的尺寸公差等级为CT14，加工余量等级为3级，采用F级机械加工精度锻造，由于轴的长度为1030mm，直径为70mm轴的单边余量为12+-5mm，直径40mm轴的单边余量为10+-4mm，直径32mm的花键轴的单边余量为10+-4mm，直径为31.27mm的孔的单边余量为10+-4mm,直径为50mm的轴肩的单边余量为10+-4mm,直径为60mm的轴肩的单边加工余量为12+-5mm,直径为30mm的轴的单边加工余量为10+-4mm，M36*1.5—6h单边加工余量为10+-4mm。 2.2 确定毛坯的技术要求 1．锥孔涂色检查接触面》=75% 2调制处理28——32HRC 3. 未注明倒角C1.5 4材料45Cr 2.3绘制毛坯图 根据图钻床主轴零件图，在各加工表面上加工机械加工余量，绘制毛坯图，并标注尺寸和技术要求，如图所示。 2.4 零件毛坯类型 铸件：铸件适用于形状复杂的零件毛坯。其铸造方法有砂型铸造，精密铸造，金属型铸造，压力铸造等。较常用的是砂型铸造，当毛坯精度要求低，生产批量较小是，采用木模手工造型法;当毛坯精度要求高，生产批量很大时，采用金属型机器造型法。铸件材料有铸铁，铸钢及铜，铝等有色合金。 锻件又可分为两种形式 自用锻件：利用冲击力或压力，使金属在上，下砧板之间，产生塑性变形面获得所需形状，尺寸以及内部质量锻件的一种加工方法。自由锻的特点：工具简单，通用性强，生产准备周期短。自由锻件的质量范围可由不及一千克到二，三百吨，对于大型锻件，自由锻是唯一的加工方法，这使得自由锻在重型机械制造中具有特别重要作用，例如水轮机主轴，大型连杆，重要的齿轮等零件在工作是都承受很大的载荷，要求具有较高的力学性能，常采用自用锻方法生产毛坯。 模锻件：是由模具的锻造件，利用模具锻出精度要求比较高，比较复杂的锻件。模锻件的特点应该是针对自由锻来谈才会好一点，自由锻基本上下不会有模具，只能锻轴，环等极其简单的东西，而模锻就可以锻出很多结构的产品，而且可以控制产品的尺寸公差，减少车加工量。 型材有热轧和冷拉两种。热轧适用于尺寸较大，精度较低的毛坯；冷拉适用于尺寸较小，精度较高的毛坯。 根据任务书可知零件属于单件小批量生产类型，查《数控机床加工工艺》第五十五页表3-4可知该生产类型的毛坯的制造方法，用铸件用木模手工型，锻件用自由锻。铸件适用于形状复杂的零件，可本零件外形不怎么复杂。铸造由于多种因素影响，常常会出现气孔，针孔，夹渣，裂纹，凹坑等缺陷。自由锻的特点：工具简单，通用性强，生产准备周期短。锻造的质量范围比较广不及一千克到二，三百吨，这两点很适合本次零件的毛坯锻造。从合理选择毛坯，以求得最好的经济效益。综合零件工艺特性，生产纲领大小及其经济性，确定为自由锻件进过锻造后进行正火处理以消除锻件在铸造过程中生产的内应力，提高材料性能。 2.5热处理 金属热处理工艺大体可分为整体热处理，表面热处理和化学热处理三大类。根据加热介质，加热温度和冷却方法的不同，没一大类又可区分为若干不同的热处理工艺。 热处理是对固态金属或合金采用合适方式加热，保温和冷却，以获得所需要的组织结构与性能的加工方法。整体热处理是对工件整体加热，然后以适当的速度冷却，获得需要的金相组织，以改变其整体力学性能的金属热处理工艺。工整体热处理大致有退火，正火，淬火和回火四种基本工艺。 退火：是将工件加热到适