車床主軸零件的機械加工工藝分析

孔寧寧 衛(wèi)官

摘要：車床主軸零件在機械制造行業(yè)中，該技術成為了整個國民經(jīng)濟發(fā)展的重要條件之一，能夠為設備提供先進的基礎設備，其中國家經(jīng)濟進步過程中，機械發(fā)展基礎水平能夠進一步反映出國家工業(yè)化發(fā)展程度，其中對于車床主軸零件來說，機械制造成為設備使用中最為廣泛的技術模式。本文首先針對車床主軸零件加工概論進行詳細分析，并且結合車床主軸零件加工流程，進一步總結出車床主軸零件加工技術研究。

Abstract： In the machinery manufacturing industry， the technology of lathe spindle parts has become one of the important conditions for the development of the entire national economy. It can provide advanced basic equipment for equipment. In the process of national economic progress， the basic level of mechanical development can further reflect the country The degree of industrialization， among them， for lathe spindle parts， mechanical manufacturing has become the most widely used technology mode in equipment use. This article first analyzes the general introduction of lathe spindle parts in detail， and combines the machining process of lathe spindle parts， and further summarizes the research of lathe spindle parts processing technology.

關鍵詞：車床主軸零件;機械加工;加工周期;技術流程

Key words： lathe spindle parts;machining;machining cycle;technical process

中圖分類號：V262.3+3? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 文獻標識碼：A? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 文章編號：1674-957X（2021）18-0130-02

0? 引言

車床主軸在零件加工過程中，機械生產(chǎn)技術是目前比較嚴格的標準操作技術，所以在設備加工過程中，對于加工技術以及加工流程的基礎要求相對比較嚴格，進而成為現(xiàn)階段應用比較廣泛的機械生產(chǎn)與制造技術。

1? 車床主軸零件加工概論

車床在工業(yè)生產(chǎn)和運轉(zhuǎn)過程中，本身屬于一種利用車刀設備針對旋轉(zhuǎn)零部件進行自動切削以及加工的機床設備，其中車床主軸成為現(xiàn)階段車床重要構成部分，其中車床主要軸向需要安裝夾具、零部件以及刀具設備，進而保證在運轉(zhuǎn)過程中，依靠主要軸向不斷旋轉(zhuǎn)，進一步控制設備鉆頭設備、切刀設備以及鉸刀設備等，進而不斷完成，進而實現(xiàn)和完成零部工件的技術加工。其中車床主要軸向針對零部件進行切削打磨時主要處于高速旋轉(zhuǎn)技術狀態(tài)，以此作為基礎，車床主軸則需要承受結構扭曲以及系統(tǒng)彎矩，此種技術要求床主軸向必須具備一定程度剛性水平、系統(tǒng)耐久程度以及系統(tǒng)抗震性等相關方面。除此之外，車床主軸在回轉(zhuǎn)精準程度的基礎要求同樣較高，此中才能確保車床主軸的高速旋轉(zhuǎn)和操作。隨著現(xiàn)代化數(shù)控技術的不斷發(fā)展和運轉(zhuǎn)，復合形態(tài)、高速形態(tài)、只能形態(tài)以及環(huán)保形態(tài)已經(jīng)成為現(xiàn)階段機床工業(yè)生產(chǎn)發(fā)展的主要趨勢和方向。其中，在車床主軸零件高速加工能夠有效提升機床加工質(zhì)量和效率，進一步縮短零部件加工周期和時間。此種現(xiàn)狀則要求機床主軸設備以及相關零部件進一步適應高速加工要求[1]。在機床主軸軸承基礎環(huán)境上需要包含角接觸球軸承種類、圓柱滾子軸承種類、雙向推力角接觸球軸承種類以及圓錐滾子軸承種類等四種結構模式，同時隨著機床機主軸不斷發(fā)展和成熟，陶瓷材料自身因為具備結構密度小、彈性數(shù)量高、熱量膨脹系數(shù)小等特點，所以該設備在實際加工過程中有耐磨、耐高溫、耐腐蝕等優(yōu)良使用性能，進而成為生產(chǎn)高速精密軸承優(yōu)質(zhì)材料。由于陶瓷軸承結構的大了廣泛的使用，由于陶瓷材料難以加工，所以大多數(shù)精密軸承材質(zhì)滾動體為陶瓷材料。而車床主軸零件加工結構中，滾珠絲杠副是其設備內(nèi)部結構中，相對精密、高效、靈敏的傳輸運動零部件，除了需要使用高精準程度的絲杠設備、螺母設備以及滾珠設備以外，還需要格外關注使用主軸剛度水平較高、基礎設備摩擦力距離較小、設備運轉(zhuǎn)精準程度高的軸承設備。同時滾珠絲杠支承傳統(tǒng)生產(chǎn)模式以及設備引進，需要結合雙向推力角接觸球軸承設備、圓錐滾軸承設備、滾針設備以及推力滾設備共同構成。然而滾珠絲杠支撐軸承所使用最多的則是角度為60度的接觸角度單列推力角接觸球軸承設備。而目前大多數(shù)機床設備一般安裝在常見傳動軸承上，為此其技術要求的選擇與使用需要與普通機械模式傳動方式相同。

2? 車床主軸零件加工流程

在車床主軸零件加工過程中，其機械加工技術流程主要指的是機械零部件以及生產(chǎn)工件生產(chǎn)以及制造加工步驟，并且利用機械加工計數(shù)方式進一步完成工件外部形態(tài)、數(shù)據(jù)尺寸以及表面質(zhì)量等方面，致使其設備最終通過技術加工成為基礎零部件。除此之外，專業(yè)技術人員還需要根據(jù)產(chǎn)品生產(chǎn)數(shù)量以及外部設備使用條件，進一步明確所使用的操作技術工程，進而將相關的生產(chǎn)模式和內(nèi)容制作成傳統(tǒng)工藝文件。換句話說，機械加工在生產(chǎn)工藝流程起到總結性實際作用，能夠進一步根據(jù)零部件生產(chǎn)實際情況編寫特殊的技術加工。同時車床主軸零部件加工實施過程中，一般可以劃分為粗加工環(huán)節(jié)、半精加工化解以及精加工環(huán)節(jié)。而車床主軸粗加工環(huán)節(jié)一般包含：銑端面、加工頂尖孔、粗車外圓等相關操作工序，而半精加工技術環(huán)節(jié)包含：半精車外圓、錐孔、鉆通孔、鉆大頭端面各孔、車錐面、精車外圓等相關技術操作[2]。

3? 車床主軸零件加工技術研究

由于現(xiàn)階段車床主軸技術加工水平不斷提升，進而不斷提升零部件機械加工質(zhì)量水平和效率，所以需要針對熱處理模式、零件機械加工模式、定位基礎準則選擇模式以及軸類零部件檢驗模式等相關方面進行詳細探索和研究。

3.1 主軸基礎加工路線? 在主軸零部件基礎加工過程中，首先需要根據(jù)機械加工特點和技術優(yōu)勢，制定出詳細的加工路線，其中零部件技工路線則是規(guī)定加工工藝流程的重要環(huán)節(jié)和技術模式，為此在實際開展加工路線規(guī)定過程中，需要進一步解決相關問題和不足。所以只有選擇零部件表面加工技術方式，以此作為基礎條件，詳細劃分加工各個環(huán)節(jié)，進而安排相關的加工流程以及先后順序，進一步明確加工順序的集中模式以及分散水平。第一，粗制車件、半精準車件以及精致車件，進而針對常用零部件進行技術加工，所以此種技術加工模式從本質(zhì)上看，主要針對零部件表面進行加工，為此成為現(xiàn)階段主要操作的技術工藝操作路線。粗制車件、半精致車件、粗制磨件以及精致磨件等。因此此種技術手段主要針對黑色金屬模式材料，并且該方式在操作過程中其加工精準程度以及表面粗糙程度相對較低，所以零部件在生產(chǎn)之后，其后續(xù)加工技術和流程只能使用磨削操作。粗制車件、半精致車件、粗制磨件以及金剛石車件等，此種技術主要針對有色金屬開展加工，所以在磨削加工過程中，一般無法輕易得出標準要求的表面粗糙程度，加上現(xiàn)階段有色金屬相對較軟，極易堵塞砂石之間的顆?？障?，所以在后續(xù)加工過程中，大多數(shù)使用精車和金剛石車技術處理模式。

3.2 零部件熱處理? 在零部件機械加工處理過程中，零部件的熱處理從本質(zhì)上看，主要將金屬材料安裝至一定介質(zhì)內(nèi)部結構中，并且通過技術加熱、保溫以及冷卻等相關操作，進一步改變材料表面或者內(nèi)部結構的金屬結構組織，進而實現(xiàn)對金屬性能的有效控制和管理。而在熱處理技術實施過程中，車床主軸零部件機械加工整個流程中，主要包含：毛坯熱處理、切削前正火處理、半精加工前調(diào)整、精加工局部高頻淬火處理以及精加工之后的定型處理等相關方面。進一步針對毛坯熱處理技術進行晶體結構細化處理，同時有效去除殘余鍛造應力，其中切削前正火熱處理技術實施過程中，則可以有效完善切削加工技術性能和機械物理特點，同時在半精加工前調(diào)整熱處理，在保證機械性能的基礎上，同樣會產(chǎn)生基礎效果[3]。除此之外，在零部件精度加工之前，需要針對零部件局部開展高頻率淬火技術處理，進一步提高零部件表面的基礎耐磨性能。同時，在零部件精加工之后，其定性處理從本質(zhì)上看則需要在低溫環(huán)境內(nèi)開展冷處理。然而金屬在熱處理實施過程中，則是機械制造的重要基礎之一，并且與其他加工技術相比較，熱處理技術通常零部件外部性狀體積整體化學成分，進一步利用轉(zhuǎn)變零部件內(nèi)部的微小結構組織，或者進一步改善工件表面基礎化學成分，以此作為基礎，賦予工件使用基礎性能。其零部件基礎特點主要為了完善零部件內(nèi)在質(zhì)量水平，同時為了保證金屬零部件自身力學性能、物理性能以及化學性能，則需要使用適合的材料以及專用技術工藝。

3.3 加工環(huán)節(jié)處理? 在零部件機械生產(chǎn)加工過程中，其車床主軸需要針對工件機械加工質(zhì)量進行嚴格的質(zhì)量要求和水平保證，因此在技術加工模式選擇上，一般需要使用分階段方式，一般可以分為粗加工技術以及精加工技術，同時一般利用技術加工環(huán)節(jié)以此作為基礎，有效去除多余應力，并且由于多次使用切削作用，保證在有效消除零部件加工復映誤差數(shù)據(jù)。同時實際開展粗加工以及精加工過程中，則需要關注加工時間的具體間隔，才能通過對機械加工設備以及技術的合理使用，進而實現(xiàn)確保機床等最終目標。

3.4 定位基礎選擇? 車床主軸零部件開展機械加工過程中，其定位基準還需要進一步做好定位準確，進而有效與安裝配置基礎標準進行有重合，此種技術現(xiàn)狀則要求實際針對定位基礎標準開展參數(shù)調(diào)整時，需要格外關注零部件精準指標操作，進一步做好主軸水平、圓度以及直徑跳動等相關指標開展進一步調(diào)試。但是由于車床主軸在定位整個過程中相對比較復雜，其中包含：設備頂尖、錐堵、支承表面等相關操作，以此作為基礎標準，并且充分使用以上相關基礎標準，進而針對加工流程開展詳細加工。同時車床主軸零部件機械加工過程中，在明確零部件主要表面加工順序之后，還需要針對非主要加工流程進行詳細安裝和系統(tǒng)安排，其中車床主要軸向設備一般指指螺孔設備、鍵槽設備以及螺紋設備等相關環(huán)節(jié)，所以在技術加工過程中，不允許出現(xiàn)廢品，為此車床主軸零件需要安排后續(xù)加工技術方式，進而有效防止表面技術加工失敗之后，無法在進行其他類型加工，進而產(chǎn)生浪費問題[4]。

3.5 主軸零件試驗? 車床主軸零部件性能檢測方面，一般需要使用自動數(shù)據(jù)測量裝置，進而作為輔助性設備安裝在機床設備結構上，并且利用此種檢驗模式，進一步保證在不影響加工情況下，進一步測量零部件結構，有效完成和實現(xiàn)機床運轉(zhuǎn)的主動性、系統(tǒng)性以及科學性，進而能夠轉(zhuǎn)變進給數(shù)量以及自動補給設備的磨損程度。此種計數(shù)方式還需要在生產(chǎn)不停止的狀態(tài)下，進一步適應加工技術條件的變化，進一步根據(jù)信號處理原則，有效完成設備運轉(zhuǎn)基礎情況的全面把控，進而實現(xiàn)設備生產(chǎn)最終目標。同時在零部件單件、小批量生產(chǎn)過程中，其設備有效完成和實現(xiàn)數(shù)據(jù)檢測。其中零部件圓度數(shù)據(jù)誤差同樣可以使用千分尺設備技術方式，測量出零部件在相同內(nèi)徑的最大數(shù)據(jù)，進而使用千分表憑借V形鐵開展數(shù)據(jù)測量。同時在條件如需的情況下，需要使用圓度設備進行數(shù)據(jù)檢測和管理，并且圓柱度數(shù)據(jù)誤差通常需要通過千分尺設備開展數(shù)據(jù)測量，進一步測試出相同軸向剖面內(nèi)部最大數(shù)值以及最小數(shù)值差值。

4? 結束語

由此可見，車床主軸零件在機械加工工藝以及加工流程上，需要不斷進行技術改進與優(yōu)化，所以想要進一步完成該技術工藝和操作流程，就必須做好相關零部件生產(chǎn)制造熱處理，同時在零部件加工環(huán)節(jié)以及定位基準選擇上，需要針對主軸零部件的檢驗方式開展重點技術操作和注意事項研究，此種才能為車床主軸零部件加工技術工藝提供理論根據(jù)。為此在今后機械加工實施過程中，還需要針對機械加工技術進行詳細探索和研究，從而有效實現(xiàn)和完成今車床主軸加工零部件的不斷優(yōu)化進程。

參考文獻：

[1]史安娜，曹富榮，劉斯妤，等.數(shù)控車床主軸熱變形誤差檢測及改善措施[J].制造業(yè)自動化，2019，041（001）：1-4，28.

[2]張耀滿，劉春時，謝志坤，等.高速數(shù)控機床主軸部件有限元建模方法研究[J].制造技術與機床，2008（09）：81-85.

[3]張耀滿，劉啟偉.數(shù)控車床主軸部件及其主軸箱熱特性有限元分析[J].東北大學學報（自然科學版），2011（04）：571-574.

[4]魏協(xié)奔，曹艷彬，徐其航，申利鳳，孫培明.車床主軸旋轉(zhuǎn)精度測量系統(tǒng)設計[J].機電工程技術，2020，49（06）：21-22，121.