铣床主轴设计

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1、课程设计说明书1引言本文我将对X6132卧式铣床的传动轴轴进行加工（大批量生产）。车床是主要用车刀对旋转的工件进行车削加工的机床。在车床上还可用钻头、扩孔钻、铰刀、丝锥、板牙和滚花工具等进行相应的加工。车床主要用于加工轴、盘、套和其他具有回转表面的工件，是机械制造和修配工厂中使用最广的一类机床。主轴是车床的关键零件之一，其前端直接与夹具（卡盘、顶尖等）相连接用以夹持并带动工件旋转完成表面成型运动。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

2、糙度以及它们对支承轴颈的位置精度。主轴是典型的轴类零件，而轴类零件的材料常用价格较便宜的45钢，这种材料经调质或正火后，能得到较好的切削性能及较高的强度和一定的韧性，具有良好的综合力学性能。毛坯制造方法主要与零件的使用要求和生产类型有关，比较重要的轴，多采用锻件毛坯。在加工主轴的过程中，首先要分析零件图，分析零件所要达到的技术要求。然后根据加工条件合理的选择加工方案，确定所需刀具、冷却方法以及加工工序等等。因为主轴比较长，所以要参照细长轴的装夹方式和锥堵与锥堵心轴来确定主轴的装夹。在加工和加工后都确定了检验

3、方法。284课程设计说明书2CA6140车床及主轴零件的分析2.1CA6140车床的技术要求及参数2.1.1CA6140概述CA6140机床中的C表示的是车床，而6140指的是车床的主参数为6140，组代号是6，系代号1，40代表是普通卧式，400mm的旋转直径。CA6140车床适用于车削内外圆柱面，圆锥面及其它旋转面，车削各种公制、英制、模数和径节螺纹，并能进行钻孔和拉油槽等工作床身宽于一般车床，具有较高的刚度，导轨面经中类淬火，经久耐磨。机床操作灵便集中，溜板设有快移机构。采用单手柄形象化操作，宜人性好

4、。机床结构刚度与传动刚度均高于一般车床，功率利用率高，适于强力高带切削。主轴孔径大，可选用附件齐全。主要应用于机械、石化、兵工、航空、电子、汽车、仪表、轻工、铁路等行业，结构外观如图3-1所示。图1CA6140外观图2.1.2CA6140主要组成部件CA6140型普通车床的主要组成部件有：主轴箱、进给箱、溜板箱、刀架、尾架、光杠丝杠和床身。①284课程设计说明书主轴箱：又称床头箱，它的主要任务是将主电机传来的旋转运动经过一系列的变速机构使主轴得到所需的正反两种转向的不同转速，同时主轴箱分出部分动力将运动传给

5、进给箱。主轴箱中等主轴是车床的关键零件。主轴在轴承上运转的平稳性直接影响工件的加工质量，一旦主轴的旋转精度降低，则机床的使用价值就会降低。②进给箱：又称走刀箱，进给箱中装有进给运动的变速机构，调整其变速机构，可得到所需的进给量或螺距，通过光杠或丝杠将运动传至刀架以进行切削。③丝杠与光杠：用以联接进给箱与溜板箱，并把进给箱的运动和动力传给溜板箱，使溜板箱获得纵向直线运动。丝杠是专门用来车削各种螺纹而设置的，在进工件的其他表面车削时，只用光杠，不用丝杠。同学们要结合溜板箱的内容区分光杠与丝杠的区别。④溜板箱：是

6、车床进给运动的操纵箱，内装有将光杠和丝杠的旋转运动变成刀架直线运动的机构，通过光杠传动实现刀架的纵向进给运动、横向进给运动和快速移动，通过丝杠带动刀架作纵向直线运动，以便车削螺纹。⑤刀架、尾架和床身。2.2轴类零件的功用和结构特点轴类零件是机器中应用广泛的一种零件，通常用于支承传动零件（如齿轮、带轮等），传递扭矩和载荷。构成轴类零件的表面主要有圆柱面、圆锥面、螺纹表面、花键、沟槽等。（如图3-2所示）按其表面类型和结构特征的不同，轴类零件可分为光轴、阶梯轴、半轴、空心轴、花键轴、凸轮轴、偏心轴、曲轴等。图2

7、轴类零件a)光轴b)空心轴c)半轴d)阶梯轴e)花键轴f)十字轴g）偏心轴h)曲轴i)凸轮轴284课程设计说明书2.3CA6140车床主轴所选材料的特点及原因选材选用45钢即可因为主轴承受变弯曲应力与扭转应力，但由于承受的载荷并不是很大，转速也不高，冲击作用也不大，所以具有一般的综合力学性能即可。但因为主轴大端的内锥孔和外锥孔处，因经常与卡盘、顶尖有相对摩擦；花键部位与齿轮有相对滑动，所以这些部位要求较高的硬度与耐磨性。45钢的钢性虽淬透性较差，但主轴工作时最大应力分布在表面，在粗车后，轴的形状较简单，在调

8、质淬火时一般不会开裂。因此选用合金调质钢，采用廉价、可锻性和切割加工性皆好的45钢即可。车床主轴直径较大，阶梯较多，宜选锻件毛坯。并且节约原材料和减少加工工时。284课程设计说明书3分析图纸选择加工内容3.1零件的图样分析图3CA6132卧式铣床主轴零件图图4毛坯图3.2零件的工艺分析通过CA6132车床主轴零件图工艺分析，来确定零件加工的内容、加工要求，初步确定各个加工结构的加工方法。3.2.1确定加工内容28