主轴的结构特点和技术要求1.doc

《主轴的结构特点和技术要求1.doc》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。

1、一．主轴的结构特点和技术要求轴类零件是机械加工中的典型零件之一。轴类零件是旋转体零件，其长度大于直径，它的主要表面是同轴线的若干个外圆柱面、圆锥面、孔和螺纹等。机床主轴是一种典型的轴类零件，它是机床的关键零件之一，它把回旋运动和转矩通过主轴端部的家具传递给工件或刀具。因此在工作中主轴要承受转矩和弯矩，而且还要求有很高的回转精度。因此，主轴的制造质量将直接影响到整台机床的工作精度和使用寿命。主轴零件图上规定了一系列技术要求，如尺寸精度、形状位置公差、表面粗糙、接触精度和热处理要求等。这些都是为了保证主轴具有高的回转精度和刚度、良好的耐磨性和尺寸稳定性。现以CA6140型卧室

2、机床主轴为例，说明其主要技术要求。1.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。⑵主轴工

3、作表面的精度主轴的工作表面是指装夹道具或家具的定心表面，如莫氏锥孔、轴端外锥或法兰外圆等。对那他们要求有：内外锥面的尺寸精度、几何形状精度和接触精度，定心表面对支承轴颈的同轴度，定位端面对颈轴线的垂直度等。它们对机床工作精度的影响会造成家具或工件的装夹误差。在主轴技术要求中还亏定了近主轴端部的径向园跳动和离端面部300mm处的径向圆跳动。另外为了保证锥孔玉顶尖火道具锥柄接触配合良好，规定须用标准锥度塞规以涂色法检验接触面积，具体要求如表11-12所示。表11-2主轴莫氏锥孔的精度要求机床类别莫氏锥孔对主轴颈的径向圆跳动/mm莫氏锥孔接触面积/%近主轴端距轴端300mm普通

4、机床0.005~0.0010.01~0.0365~80精密机床0.002~0.0050.005~0.01＞85（3）主轴次要轴颈和其它表面的精度主轴次要轴颈是指装配齿轮、轴套等零件的表面。它们的尺寸公差等级要求一般为IT7级，圆度公差为0.01mm。主轴上的螺纹一般是用来固定零件或者调整轴承间隙的。当调整螺母有端面跳动时，会导致被压紧的轴承环倾斜，从而使主轴径向圆跳动增大。这不但会影响工件的加工精度，而且也会降低轴承寿命。因此主轴螺纹的公差等级一般为6g级，相对主轴颈的同轴度公差不超过0.025~0.05mm,相对的螺母支承端面的跳动在500mm半径上小于0.025mm。

5、（4）主轴各表面粗糙度不同精度机床的主轴各表面的表面粗糙度要求如表11-3所示。主轴表面类别普通机床精密机床主轴颈滑动轴承0.1~0.20,025~0,05滚动轴承0.40.2工作表面0.4~0.80.1~0.2其他配合表面0.8~1.60.2~0.4一般表面3.2~6.30.8~3.2(5)主轴各表面的硬度主轴的各轴颈表面、工作表面和其它滑动表面都会受到不同程度的摩擦作用。在滑动轴承配合中，轴颈与轴瓦发生摩擦，要求轴颈表面耐磨性要高，其硬度则可视轴瓦材料而异。如巴氏合金轴的锡青铜，则轴颈表面硬度应大于60HRC；采用钢套轴承时，轴颈表面硬度应更高，如镗床主轴采用表面渗氮

6、处理后，其硬度大于900HV。在滚动轴承配合中，摩擦是由轴承套圈和滚动体承受的，因此轴颈可以不要求很高的耐磨性，但仍要求适当提高其硬度，以改善它的装配工艺性和装配精度。轴颈表面硬度一般为40~50HRC。对于定心表面，因相配件顶尖和卡盘经常拆卸，易碰伤拉毛而影响接触精度，故必须有一定的耐磨性。为了改善表面拉毛现象，延长机床精度的保持期限，定心表面的硬度一般要求在45HRC以上。主轴材料通常选用45他、65Mn、40Cr等牌号的钢材。其中65Mn、40Cr的淬透性较好，经调质和表面高频淬火后可获得较高的综合力学性能和耐磨性。当要求主轴在高精度、高转速和重载荷下工作时，可选用

7、18CrMNTi、20Cr、20Mn2B等牌号的低碳合金钢。这些材料经渗碳淬火后，淬火表面层具有压应力，可使其抗弯疲劳强度提高，但热处理工艺性较差，变形较大。精度主轴可选用38CrMoALA渗氮钢，它的表面硬度和疲劳强度更高，而且，渗氮层还具有抗腐蚀、热处理变形小的优点。主轴的毛胚多采用锻件。生产批量较小时常采用自由锻，其所需的设备简单，但毛坯精度较差，余量达10mm以上；采用模锻可以锻造形状较复杂的毛坯，加工余量也较少，有利于减少机械加工劳动量，故在成批生产中广泛应用。精密模锻是锻造生产的一项先进工艺，它能锻造出形状复杂、精