階梯軸的自動測量裝置

1. 急求帶式輸送機傳動裝置中的二級圓柱齒輪減速器畢業設計

前 言

機械設計綜合課程設計在機械工程學科中佔有重要地位，它是理論應用於實際的重要實踐環節。本課程設計培養了我們機械設計中的總體設計能力，將機械設計系列課程設計中所學的有關機構原理方案設計、運動和動力學分析、機械零部件設計理論、方法、結構及工藝設計等內容有機地結合進行綜合設計實踐訓練，使課程設計與機械設計實際的聯系更為緊密。此外，它還培養了我們機械繫統創新設計的能力，增強了機械構思設計和創新設計。
本課程設計的設計任務是展開式二級圓柱齒輪減速器的設計。減速器是一種將由電動機輸出的高轉速降至要求的轉速比較典型的機械裝置，可以廣泛地應用於礦山、冶金、石油、化工、起重運輸、紡織印染、制葯、造船、機械、環保及食品輕工等領域。
本次設計綜合運用機械設計及其他先修課的知識，進行機械設計訓練，使已學知識得以鞏固、加深和擴展；學習和掌握通用機械零件、部件、機械傳動及一般機械的基本設計方法和步驟，培養學生工程設計能力和分析問題，解決問題的能力；提高我們在計算、制圖、運用設計資料（手冊、 圖冊）進行經驗估算及考慮技術決策等機械設計方面的基本技能，同時給了我們練習電腦繪圖的機會。
最後藉此機會，對本次課程設計的各位指導老師以及參與校對、幫助的同學表示衷心的感謝。
由於缺乏經驗、水平有限，設計中難免有不妥之處，懇請各位老師及同學提出寶貴意見。

帶式輸送機概論

帶式輸送機是一種摩擦驅動以連續方式運輸燃料的機械。應用它可以將物料在一定的輸送線上，從最初的供料點到最終的卸料點間形成一種物料的輸送流程。它既可以進行碎散物料的輸送，也可以進行成件物品的輸送。除進行純粹的物料輸送外，還可以與各工業企業生產流程中的工藝過程的要求相配合，形成有節奏的流水作業運輸線。所以帶式輸送機廣泛應用於現代化的各種工業企業中。在礦山的井下巷道、礦井地面運輸系統、露天采礦場及選礦廠中，廣泛應用帶式輸送機。它用於水平運輸或傾斜運輸。使用非常方便。
輸送機發展歷史
中國古代的高轉筒車和提水的翻車，是現代斗式提升機和刮板輸送機的雛形；17世紀中，開始應用架
空索道輸送散狀物料；19世紀中葉，各種現代結構的輸送機相繼出現。
1868年，在英國出現了帶式輸送機；1887年，在美國出現了螺旋輸送機；1905年，在瑞士出現了鋼帶式輸送機；1906年，在英國和德國出現了慣性輸送機。此後，輸送機受到機械製造、電機、化工和冶金工業技術進步的影響，不斷完善，逐步由完成車間內部的輸送，發展到完成在企業內部、企業之間甚至城市之間的物料搬運，成為材料搬運系統機械化和自動化不可缺少的組成部分。
輸送機的特點
帶式輸送機是煤礦最理想的高效連續運輸設備，與其他運輸設備(如機車類)相比具有輸送距離長、運量大、連續輸送等優點，而且運行可靠，易於實現自動化和集中化控制，尤其對高產高效礦井，帶式輸送機已成為煤炭開采機電一體化技術與裝備的關鍵設備。
帶式輸送機主要特點是機身可以很方便的伸縮，設有儲帶倉，機尾可隨採煤工作面的推進伸長或縮短，結構緊湊，可不設基礎，直接在巷道底板上鋪設，機架輕巧，拆裝十分方便。當輸送能力和運距較大時，可配中間驅動裝置來滿足要求。根據輸送工藝的要求，可以單機輸送，也可多機組合成水平或傾斜的運輸系統來輸送物料。
帶式輸送機廣泛地應用在冶金、煤炭、交通、水電、化工等部門，是因為它具有輸送量大、結構簡單、維修方便、成本低、通用性強等優點。
帶式輸送機還應用於建材、電力、輕工、糧食、港口、船舶等部門。
一、 設計任務書
設計一用於帶式運輸機上同軸式二級圓柱齒輪減速器
1. 總體布置簡圖

2. 工作情況
工作平穩、單向運轉
3. 原始數據
運輸機捲筒扭矩（N•m） 運輸帶速度（m/s） 捲筒直徑（mm） 使用年限（年） 工作制度（班/日）
350 0.85 380 10 1
4. 設計內容
(1) 電動機的選擇與參數計算
(2) 斜齒輪傳動設計計算
(3) 軸的設計
(4) 滾動軸承的選擇
(5) 鍵和聯軸器的選擇與校核
(6) 裝配圖、零件圖的繪制
(7) 設計計算說明書的編寫
5. 設計任務
(1) 減速器總裝配圖1張（0號或1號圖紙）
(2) 齒輪、軸、軸承零件圖各1張（2號或3號圖紙）
(3) 設計計算說明書一份
二、 傳動方案的擬定及說明
為了估計傳動裝置的總傳動比范圍,以便選擇合適的傳動機構和擬定傳動:方案,可由已知條件計算其驅動捲筒的轉速nw:

三． 電動機的選擇
1. 電動機類型選：Y行三相非同步電動機
2. 電動機容量
(1) 捲筒軸的輸出功率

(2) 電動機的輸出功率

傳動裝置的總效率
式中， 為從電動機至捲筒軸之間的各傳動機構和軸承的效率。由《機械設計課程設計》（以下未作說明皆為此書中查得）表2-4查得：V帶傳動 ；滾動軸承 ；圓柱齒輪傳動 ；彈性聯軸器 ；捲筒軸滑動軸承 ，則

故
(3) 電動機額定功率
由第二十章表20-1選取電動機額定功率
由表2-1查得V帶傳動常用傳動比范圍 ，由表2-2查得兩級展開式圓柱齒輪減速器傳動比范圍 ，則電動機轉速可選范圍為

可選符合這一范圍的同步轉速的電動3000 。

根據電動機所需容量和轉速，由有關手冊查出只有一種使用的電動機型號，此種傳動比方案如下表：
電動機型號 額定功率
電動機轉速
傳動裝置傳動比
Y100L-2 3 同步 滿載 總傳動比 V帶 減速器
3000 2880 62.06 2

三、 計算傳動裝置總傳動比和分配各級傳動比
1. 傳動裝置總傳動比

2. 分配各級傳動比
取V帶傳動的傳動比 ，則兩級圓柱齒輪減速器的傳動比為

按展開式布置考慮潤滑條件,為使兩級大齒輪直徑相近由圖12展開式曲線的
則i
所得 符合一般圓柱齒輪傳動和兩級圓柱齒輪減速器傳動比的常用范圍。
四、計算傳動裝置的運動和動力參數：

按電動機軸至工作機運動傳遞路線推算，得到各軸的運動和動力參數
1.各軸轉速：

2．各軸輸入功率：

Ⅰ～Ⅲ軸的輸出功率分別為輸入功率乘軸承效率0.99，捲筒軸輸出功率則為輸入功率乘捲筒的傳動效率0.96，計算結果見下表。

3. 各軸輸入轉矩：

Ⅰ～Ⅲ軸的輸出轉矩分別為輸入轉矩乘軸承效率0.99，捲筒軸輸出轉矩則為輸入轉矩乘捲筒的傳動效率0.96，計算結果見下表。

綜上，傳動裝置的運動和動力參數計算結果整理於下表：

軸名 功率
轉矩
轉速

傳動比

效率

輸入 輸出 輸入 輸出
電機軸 2.3 7.63 2880 2
0.96
I軸 2.21 14.65 1440
7.13
0.95
II軸 2.1 99.29 201. 96
4.35 0.95
III軸
2.0 410.58 46.43
1.00 0.98
捲筒軸 1.94 398.34

第三章 主要零部件的設計計算
§3.1 展開式二級圓柱齒輪減速器齒輪傳動設計

§3.1.1 高速級齒輪傳動設計
1． 選定齒輪類型、精度等級、材料及齒數
1）按以上的傳動方案，選用直齒圓柱齒輪傳動。
2）運輸機為一般工作，速度不高，故選用8級精度（GB 10095-88）。
3) 材料選擇。考慮到製造的方便及小齒輪容易磨損並兼顧到經濟性，兩級圓柱齒輪的大、小齒輪材料均用45鋼，大齒輪為正火處理,小齒輪熱處理均為調質處理且大、小齒輪的齒面硬度分別為260HBS,215HBS。
4）選小齒輪的齒數 ，大齒輪的齒數為 。
2． 按齒面接觸強度設計
由設計公式進行試算，即

(1) 確定公式內的各計算數值
1) 試選載荷系數
2) 由以上計算得小齒輪的轉矩：
3) 查6－12（機械設計基礎）表選取齒寬系數 ，查圖6－37（機械設計基礎）按齒面硬度的小齒輪的接觸疲勞強度極限 ；大齒輪的接觸疲勞強度極限 。
計算接觸疲勞許用應力，取失效概率為1％，安全系數S=1

4)計算應力循環次數

5) 按接觸疲勞壽命系數

（2） 計算：

1) 帶入 中較小的值，求得小齒輪分度圓直徑 的最小值為

3) 計算齒寬： 取 ，
4) 計算分度圓直徑與模數、中心距：
模數: 取第一系列標准值m=1.5
分度圓直徑:

中心距：
5) 校核彎曲疲勞強度:
符合齒形因數 由圖6－40得 ＝4.35， ＝3.98
彎曲疲勞需用應力：
1) 查圖6-41得彎曲疲勞強度極限 ： ;
2) 查圖6-42取彎曲疲勞壽命系數
3) 計算彎曲疲勞許用應力.
取彎曲疲勞安全系數S=1,得

4) 校核計算：
<
<
故彎曲疲勞強度足夠
確定齒輪傳動精度：
圓周速度：
對照表6－9（機械設計基礎）根據一般通用機械精度等級范圍為6～8級可知，齒輪精度等級應選8級

§3.1.2 低速級齒輪傳動設計
1． 選定齒輪類型、精度等級、材料及齒數
1）按以上的傳動方案，選用直齒圓柱齒輪傳動。
2）運輸機為一般工作，速度不高，故選用8級精度（GB 10095-88）。
3) 材料選擇。考慮到製造的方便及小齒輪容易磨損並兼顧到經濟性，兩級圓柱齒輪的大、小齒輪材料均用45鋼，熱處理均為正火調質處理且大、小齒輪的齒面硬度分別為200HBS,250HBS，二者材料硬度差為40HBS。
4）選小齒輪的齒數 ，大齒輪的齒數為 ，取 。
2． 按齒面接觸強度設計
由設計公式進行試算，即

2) 確定公式內的各計算數值
1） 試選載荷系數
2） 由以上計算得小齒輪的轉矩
3） 查表及其圖選取齒寬系數 ，由圖6－37按齒面硬度的小齒輪的接觸疲勞強度極限 ；大齒輪的接觸疲勞強度極限 。
4） 計算接觸疲勞許用應力，取失效概率為1％，安全系數S=1

5） 查圖6-42取彎曲疲勞壽命系數

按接觸疲勞壽命系數

模數： 由表6－2取第一系列標准模數
分度圓直徑：
中心距：
齒寬：
校核彎曲疲勞強度:
復合齒形因數 由圖6－40得
6)計算接觸疲勞許用應力，取失效概率為1％，安全系數S=1
得
校核計算： <
<
故彎曲疲勞強度足夠
確定齒輪傳動精度：
圓周速度：
對照表6－9（機械設計基礎）根據一般通用機械精度等級范圍為6～8級可知，齒輪精度等級應選8級
對各個軸齒輪相關計算尺寸
表6－3高速軸齒輪各個參數計算列表
名稱 代號 計算公式
齒數 Z

模數

壓力角

齒高系數

頂隙系數

齒距 P

齒槽寬 e

齒厚 s

齒頂高

齒根高

齒高 h

分度圓直徑 d

基圓直徑

齒頂圓直徑

齒根圓直徑

中心距

表6－3低速軸齒輪各個參數計算列表
名稱 代號 計算公式
齒數 Z

模數

壓力角

齒高系數

頂隙系數

齒距 P

齒槽寬 e

齒厚 s

齒頂高

齒根高

齒高 h

分度圓直徑 d

基圓直徑

齒頂圓直徑

齒根圓直徑

中心距

V帶的設計
1)計算功率

2)選擇帶型
據 和 =2880由圖10-12<械設計基礎>選取z型帶
3)確定帶輪基準直徑
由表10-9確定 <械設計基礎>

1) 驗算帶速
因為 故符合要求
2) 驗算帶長
初定中心距

由表10-6選取相近
3) 確定中心距

4) 驗算小帶輪包角
故符合要求
5) 單根V帶傳遞額定功率
據 和 查圖10-9得
8) 時單根V帶的額定功率增量:據帶型及 查表10-2<械設計基礎>得
10)確定帶根數
查表10-3 查表10-4 <械設計基礎>

11) 單根V帶的初拉力
查表10-5

12)用的軸上的力

13帶輪的結構和尺寸
以小帶輪為例確定其結構和尺寸,由圖10-11<械設計基礎>帶輪寬
§3.3 軸系結構設計
§3.3.1 高速軸的軸系結構設計
一、軸的結構尺寸設計
根據結構及使用要求,把該軸設計成階梯軸且為齒輪軸,共分七段,其中第5段為齒輪,如圖2所示:

圖2
由於結構及工作需要將該軸定為齒輪軸,因此其材料須與齒輪材料相同,均為合金鋼,熱處理為調制處理, 材料系數C為118。
所以,有該軸的最小軸徑為:
考慮到該段開鍵槽的影響,軸徑增大6%,於是有:
標准化取
其他各段軸徑、長度的設計計算依據和過程見下表:
表6 高速軸結構尺寸設計
階梯軸段 設計計算依據和過程 計算結果
第1段
(考慮鍵槽影響)

13.6

16

60
第2段
(由唇形密封圈尺寸確定)

20(18.88)

50
第3段 由軸承尺寸確定
(軸承預選6004 B1=12)

20

23
第4段

24(23.6)

145
第5段 齒頂圓直徑
齒寬
33

38
第6段

24

10
第7段

20

23
二、軸的受力分析及計算
軸的受力模型簡化(見圖3)及受力計算
L1=92.5 L2=192.5 L3=40

三、軸承的壽命校核
鑒於調整間隙的方便,軸承均採用正裝.預設軸承壽命為3年即12480h.
校核步驟及計算結果見下表:
表7 軸承壽命校核步驟及計算結果
計算步驟及內容 計算結果
6007軸承

A端 B端
由手冊查出Cr、C0r及e、Y值 Cr=12.5kN
C0r=8.60kN
e=0.68
計算Fs=eFr(7類)、Fr/2Y(3類) FsA=1809.55 FsB=1584.66
計算比值Fa/Fr FaA /FrA>e FaB /FrB< e
確定X、Y值 XA= 1,YA = 0, XB =1 YB=0
查載荷系數fP 1.2
計算當量載荷
P=Fp(XFr+YFa) PA=981.039 PB=981.039
計算軸承壽命

9425.45h
小於
12480h
由計算結果可見軸承6007合格.

表8 中間軸結構尺寸設計
階梯軸段 設計計算依據和過程 計算結果
第1段
由軸承尺寸確定
(軸承預選6008 )

33.6

40

25

第2段
(考慮鍵槽影響)

45(44.68)

77.5
第3段

50

12.5
第4段

99

109

第5段

46

39
考慮到低速軸的載荷較大，材料選用45,熱處理調質處理,取材料系數
所以,有該軸的最小軸徑為:
考慮到該段開鍵槽的影響,軸徑增大6%,於是有:
標准化取
其他各段軸徑、長度的設計計算依據和過程見下表:
表10 低速軸結構尺寸設計
階梯軸段 設計計算依據和過程 計算結果
第1段
(考慮鍵槽影響)
(由聯軸器寬度尺寸確定)

52.49
60(55.64)

142

第2段
(由唇形密封圈尺寸確定)

64(63.84)

50
第3段

66
16

第4段 由軸承尺寸確定
(軸承預選6014C )

70

24
第5段

78

75
第6段
20

88

20
第7段
齒寬+10
80(79.8)

119
§3.3.4 各軸鍵、鍵槽的選擇及其校核
因減速器中的鍵聯結均為靜聯結,因此只需進行擠壓應力的校核.
一、 高速級鍵的選擇及校核:
帶輪處鍵:按照帶輪處的軸徑及軸長選 鍵B8X7,鍵長50,GB/T1096
聯結處的材料分別為: 45鋼(鍵) 、40Cr(軸)
二、中間級鍵的選擇及校核:
(1) 高速級大齒輪處鍵: 按照輪轂處的軸徑及軸長選 鍵B14X9GB/T1096
聯結處的材料分別為: 20Cr (輪轂) 、45鋼(鍵) 、20Cr(軸)
此時, 鍵聯結合格.
三、低速級級鍵的選擇及校核
(1)低速級大齒輪處鍵: 按照輪轂處的軸徑及軸長選 鍵B22X14,鍵長 GB/T1096
聯結處的材料分別為: 20Cr (輪轂) 、45鋼(鍵) 、45(軸)
其中鍵的強度最低,因此按其許用應力進行校核,查手冊其

該鍵聯結合格
(2)聯軸器處鍵: 按照聯軸器處的軸徑及軸長選 鍵16X10,鍵長100,GB/T1096
聯結處的材料分別為: 45鋼 (聯軸器) 、45鋼(鍵) 、45(軸)
其中鍵的強度最低,因此按其許用應力進行校核,查手冊其

該鍵聯結合格.

第四章 減速器箱體及其附件的設計
§4.1箱體結構設計
根據箱體的支撐強度和鑄造、加工工藝要求及其內部傳動零件、外部附件的空間位置確定二級齒輪減速器箱體的相關尺寸如下：（表中a=322.5）
表12 箱體結構尺寸
名稱 符號 設計依據 設計結果
箱座壁厚 δ 0.025a+3=11 11
考慮鑄造工藝，所有壁厚都不應小於8
箱蓋壁厚 δ1 0.02a+3≥8 9.45
箱座凸緣厚度 b 1.5δ 16.5
箱蓋凸緣厚度 b1 1.5δ1 14.18
箱座底凸緣厚度 b2 2.5δ 27.5
地腳螺栓直徑 df 0.036a+12 24(23.61)
地腳螺栓數目 n 時，n=6
6
軸承旁聯結螺栓直徑 d1 0.75df 18
箱蓋與箱座聯接螺栓直徑 d 2 (0.5～0.6)df 12
軸承端蓋螺釘直徑和數目 d3，n (0.4～0.5)df,n 10,6
窺視孔蓋螺釘直徑 d4 (0.3～0.4)df 8
定位銷直徑 d (0.7～0.8) d 2 9
軸承旁凸台半徑 R1 c2 16
凸台高度 h 根據位置及軸承座外徑確定，以便於扳手操作為准 34
外箱壁至軸承座端面距離 l1 c1+c2+ (5～10) 42
大齒輪頂圓距內壁距離 ∆1 ＞1.2δ 11
齒輪端面與內壁距離 ∆2 ＞δ 10
箱蓋、箱座肋厚 m1 、 m m1≈0.85δ1 =8.03 m≈0.85δ=9.35 7
軸承端蓋凸緣厚度 t (1～1.2) d3 10
軸承端蓋外徑 D2 D+(5～5.5) d3 120
軸承旁邊連接
螺栓距離

S
120
第五章 運輸、安裝和使用維護要求
1、減速器的安裝
（1）減速器輸入軸直接與原動機連接時，推薦採用彈性聯軸器；減速器輸出軸與工作機聯接時，推薦採用齒式聯軸器或其他非剛性聯軸器。聯軸器不得用錘擊裝到軸上。
（2）減速器應牢固地安裝在穩定的水平基礎上，排油槽的油應能排除，且冷卻空氣循環流暢。
（3）減速器、原動機和工作機之間必須仔細對中，其誤差不得大於所用聯軸器的許用補償量。
（4）減速器安裝好後用手轉動必須靈活，無卡死現象。
（5）安裝好的減速器在正式使用前，應進行空載，部分額定載荷間歇運轉1~3h後方可正式運轉，運轉應平穩、無沖擊、無異常振動和雜訊及滲漏油等現象，最高油溫不得超過100℃；並按標准規定檢查輪齒面接觸區位置、面積，如發現故障，應及時排除。
2、使用維護
本類型系列減速器結構簡單牢固，使用維護方便，承載能力范圍大，公稱輸入功率0.85—6660kw，公稱輸出轉矩100—410000N.m，不怕工況條件惡劣，是適用性很好，應用量大面廣的產品。可通用於礦山、冶金、運輸、建材、化工、紡織、輕工、能源等行業的機械傳動。但有以下限制條件：
1.減速器高速軸轉速不高於1000r/min;
2.減速器齒輪圓周速度不高於20m/s;
3.減速器工作環境溫度為—40~45℃，低於0℃時，啟動前潤滑油應預熱到8℃以上，高於45℃時應採取隔熱措施。
3、減速器潤滑油的更換：
（1）減速器第一次使用時，當運轉150~300h後須更換潤滑油，在以後的使用中應定期檢查油的質量。對於混入雜質或變質的油須及時更換。一般情況下，對於長期工作的減速器，每500~1000h必須換油一次。對於每天工作時間不超過8h的減速器，每1200~3000h換油一次。
（2）減速器應加入與原來牌號相同的油，不得與不同牌號的油相混用。牌號相同而粘度不同的油允許混合用。
（3）換油過程中，蝸輪應使用與運轉時相同牌號的油清洗。
（4）工作中，當發現油溫溫升超過80℃或油池溫度超過100℃及產生不正常的雜訊等現象時，應停止使用，檢查原因。如因齒面膠合等原因所致，必須排除故障，更換潤滑油後，方可繼續運轉。
減速器應定期檢修。如發現擦傷、膠合及顯著磨損，必須採用有效措施制止或予以排除。備件必須按標准製造，更新的備件必須經過跑合和負荷試驗後才能正式使用。 用戶應有合理的使用維護規章制度，對減速器的運轉情況和檢驗中發現的問題應做認真的記錄 。

小 結
轉眼兩周的時間過去了，感覺時間過得真快，忙忙碌碌終於把機械設計做出來了。我通過這次設計學到了很多東西。使我對機械設計的內容有了進一步的了解.
因為剛結束課程就搞設計,還沒有來得及復習,所以剛開始遇到好多的問題,都感覺很棘手.因為機械設計是把我們這學期所學知識全部綜合起來了,還用到了許多先前開的課程,例如金屬工藝學,材料力學,機械原理等.
首先，我們要運用知識想好用什麼結構，然後進行軸大小長短的設計，要校核，選軸承。最後還要校核低速軸，看能否用。鍵也是一件重要的零件，校核也不可避免。所有這些都用到了力學和機械設計得內容，可是我當時力學沒有學好，機械設計又沒完全掌握，做這次設計真是不容易啊!.
但通過這次機械設計學到了許多,不僅是在知識方面，重要是在觀念方面。以往我們不管做什麼都有現成的東西，而我們只要算別人現有的東西就可以了，其實那就是抄。但現在很多是自己設計，沒有約束了反而不知所措了。其次，我在這次設計中出現了許多問題,經過常老師得指點,我學到了許多課本上沒有的東西他並且給我們講了一些實際用到的經驗.收獲真是破多啊!最後就是我們大學的課程開了這么多,我們一定要把基礎打牢,為以後的綜合運用打下基礎啊.這次機械設計課程就體現了,我們現在很缺乏把自己學的東西聯系起來的能力.
最後我總結一下通過這次機械設計我學到的。實踐出真知，不假。通過設計我現在可以了解真正的設計是一個怎樣的程序啊.而且其中出現了許多錯誤,為以後工作增加經驗。雖然機設很累，但我很充實，我學到了許多知識，我增加了社會競爭力，我又多了解了機械，又進步了。總之，這次機械設計雖然很累,但是我學到了好多自己從前不知道和沒有經歷的經驗。

參 考 文 獻

1 <<機械設計>>第八版 濮良貴主編 高等教育出版社 ，2006
2 <<機械設計課程設計>>第1版 . 王昆,何小柏主編 .機械工業出版社 ,2004
3 <<機械原理>> 申永勝主編 清華大學出版社 ,1999
4 <<材料力學 >> 劉鴻文主編 高等教育出版社 ,2004
5 <<幾何公差與測量>>第五版 甘永力主編 上海科學技術出版社 ，2003
6 <<機械制圖>>

2. 數控機床按控制方式分為哪幾類，各方式什麼場合

一般傳統上不按照控制方式分類。按以下分類方法。

一、按加工工藝方法分類

1．金屬切削類數控機床

與傳統的車、銑、鑽、磨、齒輪加工相對應的數控機床有數控車床、數控銑床、數控鑽床、數控磨床、數控齒輪加工機床等。盡管這些數控機床在加工工藝方法上存在很大差別，具體的控制方式也各不相同，但機床的動作和運動都是數字化控制的，具有較高的生產率和自動化程度。

在普通數控機床加裝一個刀庫和換刀裝置就成為數控加工中心機床。加工中心機床進一步提高了普通數控機床的自動化程度和生產效率。例如銑、鏜、鑽加工中心，它是在數控銑床基礎上增加了一個容量較大的刀庫和自動換刀裝置形成的，工件一次裝夾後，可以對箱體零件的四面甚至五面大部分加工工序進行銑、鏜、鑽、擴、鉸以及攻螺紋等多工序加工，特別適合箱體類零件的加工。加工中心機床可以有效地避免由於工件多次安裝造成的定位誤差，減少了機床的台數和佔地面積，縮短了輔助時間，大大提高了生產效率和加工質量。

2．特種加工類數控機床

除了切削加工數控機床以外，數控技術也大量用於數控電火花線切割機床、數控電火花成型機床、數控等離子弧切割機床、數控火焰切割機床以及數控激光加工機床等。

3．板材加工類數控機床

常見的應用於金屬板材加工的數控機床有數控壓力機、數控剪板機和數控折彎機等。

近年來，其它機械設備中也大量採用了數控技術，如數控多坐標測量機、自動繪圖機及工業機器人等。

二、按控制運動軌跡分類

1．點位控制數控機床

點位控制數控機床的特點是機床移動部件只能實現由一個位置到另一個位置的精確定位，在移動和定位過程中不進行任何加工。機床數控系統只控制行程終點的坐標值，不控制點與點之間的運動軌跡，因此幾個坐標軸之間的運動無任何聯系。可以幾個坐標同時向目標點運動，也可以各個坐標單獨依次運動。

這類數控機床主要有數控坐標鏜床、數控鑽床、數控沖床、數控點焊機等。點位控制數控機床的數控裝置稱為點位數控裝置。

2．直線控制數控機床

直線控制數控機床可控制刀具或工作台以適當的進給速度，沿著平行於坐標軸的方向進行直線移動和切削加工，進給速度根據切削條件可在一定范圍內變化。

直線控制的簡易數控車床，只有兩個坐標軸，可加工階梯軸。直線控制的數控銑床，有三個坐標軸，可用於平面的銑削加工。現代組合機床採用數控進給伺服系統，驅動動力頭帶有多軸箱的軸向進給進行鑽鏜加工，它也可算是一種直線控制數控機床。

數控鏜銑床、加工中心等機床，它的各個坐標方向的進給運動的速度能在一定范圍內進行調整，兼有點位和直線控制加工的功能，這類機床應該稱為點位/直線控制的數控機床。

3．輪廓控制數控機床

輪廓控制數控機床能夠對兩個或兩個以上運動的位移及速度進行連續相關的控制，使合成的平面或空間的運動軌跡能滿足零件輪廓的要求。它不僅能控制機床移動部件的起點與終點坐標，而且能控制整個加工輪廓每一點的速度和位移，將工件加工成要求的輪廓形狀。

常用的數控車床、數控銑床、數控磨床就是典型的輪廓控制數控機床。數控火焰切割機、電火花加工機床以及數控繪圖機等也採用了輪廓控制系統。輪廓控制系統的結構要比點位/直線控系統更為復雜，在加工過程中需要不斷進行插補運算，然後進行相應的速度與位移控制。

現在計算機數控裝置的控制功能均由軟體實現，增加輪廓控制功能不會帶來成本的增加。因此，除少數專用控制系統外，現代計算機數控裝置都具有輪廓控制功能。

三、按驅動裝置的特點分類

1．開環控制數控機床

這類控制的數控機床是其控制系統沒有位置檢測元件，伺服驅動部件通常為反應式步進電動機或混合式伺服步進電動機。數控系統每發出一個進給指令，經驅動電路功率放大後，驅動步進電機旋轉一個角度，再經過齒輪減速裝置帶動絲杠旋轉，通過絲杠螺母機構轉換為移動部件的直線位移。移動部件的移動速度與位移量是由輸入脈沖的頻率與脈沖數所決定的。此類數控機床的信息流是單向的，即進給脈沖發出去後，實際移動值不再反饋回來，所以稱為開環控制數控機床。

開環控制系統的數控機床結構簡單，成本較低。但是，系統對移動部件的實際位移量不進行監測，也不能進行誤差校正。因此，步進電動機的失步、步距角誤差、齒輪與絲杠等傳動誤差都將影響被加工零件的精度。開環控制系統僅適用於加工精度要求不很高的中小型數控機床，特別是簡易經濟型數控機床。

2．閉環控制數控機床

閉環控制數控機床是在機床移動部件上直接安裝直線位移檢測裝置，直接對工作台的實際位移進行檢測，將測量的實際位移值反饋到數控裝置中，與輸入的指令位移值進行比較，用差值對機床進行控制，使移動部件按照實際需要的位移量運動，最終實現移動部件的精確運動和定位。從理論上講，閉環系統的運動精度主要取決於檢測裝置的檢測精度，也與傳動鏈的誤差無關，因此其控制精度高。圖1-3所示的為閉環控制數控機床的系統框圖。圖中A為速度感測器、C為直線位移感測器。當位移指令值發送到位置比較電路時，若工作台沒有移動，則沒有反饋量，指令值使得伺服電動機轉動，通過A將速度反饋信號送到速度控制電路，通過C將工作台實際位移量反饋回去，在位置比較電路中與位移指令值相比較，用比較後得到的差值進行位置控制，直至差值為零時為止。這類控制的數控機床，因把機床工作台納入了控制環節，故稱為閉環控制數控機床。
閉環控制數控機床的定位精度高，但調試和維修都較困難，系統復雜，成本高。

3．半閉環控制數控機床
半閉環控制數控機床是在伺服電動機的軸或數控機床的傳動絲杠上裝有角位移電流檢測裝置（如光電編碼器等），通過檢測絲杠的轉角間接地檢測移動部件的實際位移，然後反饋到數控裝置中去，並對誤差進行修正。通過測速元件A和光電編碼盤B可間接檢測出伺服電動機的轉速，從而推算出工作台的實際位移量，將此值與指令值進行比較，用差值來實現控制。由於工作台沒有包括在控制迴路中，因而稱為半閉環控制數控機床。

半閉環控制數控系統的調試比較方便，並且具有很好的穩定性。目前大多將角度檢測裝置和伺服電動機設計成一體，這樣，使結構更加緊湊。

4．混合控制數控機床

將以上三類數控機床的特點結合起來，就形成了混合控制數控機床。混合控制數控機床特別適用於大型或重型數控機床，因為大型或重型數控機床需要較高的進給速度與相當高的精度，其傳動鏈慣量與力矩大，如果只採用全閉環控制，機床傳動鏈和工作台全部置於控制閉環中，閉環調試比較復雜。混合控制系統又分為兩種形式：

（1）開環補償型。它的基本控制選用步進電動機的開環伺服機構，另外附加一個校正電路。用裝在工作台的直線位移測量元件的反饋信號校正機械繫統的誤差。

（2）半閉環補償型。它是用半閉環控制方式取得高精度控制，再用裝在工作台上的直線位移測量元件實現全閉環修正，以獲得高速度與高精度的統一。其中A是速度測量元件（如測速發電機），B是角度測量元件，C是直線位移測量元件。

3. S195柴油機凸輪軸加工工藝

凸輪軸的加工工藝 凸輪軸的材料：球墨鑄鐵、合金鑄鐵、冷激鑄鐵、中碳鋼
球墨鑄鐵：將接近灰鑄鐵成份的鐵水經鎂或鎂的合金或其它球化劑球化處理後而獲得具有球狀石墨的鑄鐵。石墨呈球狀，大大減輕了石墨對基體的分割性和尖口作用，球墨鑄鐵具有較高的強度、耐磨性、抗氧化性、減震性及較小的缺口敏感性。
球墨鑄鐵的凸輪軸一般用在單缸內燃機上，如S195柴油機，做凸輪軸用的球墨鑄鐵用QT600-3或QT700-2，要求球化為2級（石墨球化率90-95%）石墨粒度大小大於6級。凸輪軸整體硬度HB230-280
合金鑄鐵：將接近灰鑄鐵成份的鐵水加入Mn、Cr、Mo、Cu等元素。從而與珠光體形成合金，減少鐵素體的數量。合金鑄鐵的凸輪軸一般用於高轉速凸輪軸。如CAC480凸輪軸，凸輪軸整體硬度HB263-311。
冷激鑄鐵：一般用於低合金鑄鐵表面冷激處理，使外層為白口或麻口組織，心部仍是灰口組織。如：372凸輪軸。使用冷激鑄鐵的凸輪軸處於干摩擦或半干摩擦工作狀態，而具有承受較大的彎曲與接觸應力，要求材料表面層抗磨且高的強度，心部仍有一定的韌性。目前國內所用的冷激鑄鐵主要有兩大類：鉻、鉬、銅冷激鑄鐵和鉻、鉬、鎳冷激鑄鐵，冷硬層的金相組織:萊氏體+珠光體(索氏體)冷激鑄鐵硬度為HRC45—52,目前，國內冷激鑄鐵的硬度在HRC47左右。
中碳鋼：一般用於大型發動機凸輪軸。如：6102發動機採用模鍛鍛造成型，也有一部分用於摩托凸輪軸，成型較簡單。模鍛後一般要進行退火處理以便於機械加工。凸輪軸加工的典型工藝 編輯本段一．凸輪軸軸頸粗加工採用無心磨床磨削 編輯本段無心磨床的磨削方式有2種：貫穿式無心磨削和切入式無心磨削。貫穿式無心磨削一般用於單砂輪，它的導輪是單葉雙曲面，推動凸輪軸沿軸向移動，僅僅用於磨削光軸。切入式無心磨削是由多砂輪磨削（若是單砂輪磨削，一般砂輪被修整成成型砂輪，如：磨削液壓挺柱的球面），如現有480凸輪軸的磨削，可磨削階梯軸，導輪為多片盤狀組合而成，工件不能沿軸向移動，無論是哪一種磨削方式，工件的中心都高於砂輪和導輪的中心，一般切入式磨削都有上料工位、磨削工位、測量工位、卸料工位組成。砂輪線速度60m/s，軸頸徑向磨削餘量可達3.5mm，單件磨削時間18s，單件工時25s。用無心磨床加工凸輪軸是一種新穎、獨特的新工藝，新方法，但又存在一定的局限性，特別是不易磨削軸肩和端面，一般不用於多品種凸輪軸的加工，只用於單一品種、大批量的生產，若要更換所加工的凸輪軸品種，就要更換導輪和砂輪，各砂輪間距需重新調整。切入式無心磨床的修整一般採用單顆粒金剛石修整，修整器所走的路線是凸字形，修整器靠模各段差值與凸輪軸的各段軸頸差值相等。粗磨凸輪軸軸頸所用的砂輪都屬於碳化物系列，粒度為60，砂輪線速度為45m/。二、銑端面，鑽中心孔 編輯本段中心孔加工是以後加工工序的定位基準，在銑端面時，一般只限定5個自由度即可，用2個V型塊限定4個自由度，軸向自由度是由凸輪軸3#軸頸前端面或後端面（在產品設計中，該面應提出具體要求）。目前普遍採用的是自定心定位夾緊，密齒刀盤銑削。軸向尺寸保證後端面到毛坯的粗定位基準尺寸和整個凸輪軸長度，鑒於凸輪軸皮帶輪軸頸尺寸較小，鑽中心孔時一般選用B5中心鑽，鑽後的孔深用φ10鋼球輔助檢查，保證球頂到後端面尺寸和2鋼球頂部之間的距離，這樣可保證以後定位的一致性。三、凸輪軸的熱處理 編輯本段熱處理：將原材料或未成品置於空氣或特定介質中，用適當方式進行加熱、保溫和冷卻，使之獲得人們所需要的力學或工藝性能的工藝方法。
熱處理分類：一般熱處理、化學熱處理、表面熱處理
球墨鑄鐵凸輪軸一般都是等溫淬火。冷卻介質為10號、20號錠子油鹽浴或鹼浴，淬火後經140°C-250°C低溫回火，回火後的組織為黑色針葉狀馬氏體，硬度HRC50-54。
合金鑄鐵和鋼件凸輪軸一般採用中頻淬火：淬火頻率1000-10000Hz,一般選用7000Hz。也就是感應加熱表面淬火，其原理是：將凸輪軸的凸輪放入加熱線圈中，由於電流的集膚效應，使凸輪由外層向內加熱、升溫，使表層一定深度組織轉變成奧氏體，而後迅速淬硬的工藝，目前480凸輪軸採用自然回火的方法，其凸輪表面組織為針狀馬氏體。
凸輪軸經表面熱處理：可較大地提高零件的扭轉和彎曲疲勞強度和表面的耐磨性。
感應加熱淬火變形小、節能、成本低、勞動生產率高、淬火機可放在冷加工生產線上，便於生產管理。
480凸輪軸中頻淬火機在感應加熱時，要對電源、變壓器、感應線圈進行冷卻，要求冷卻水的溫度在25°C-30°C,淬火冷卻液的溫度為53°C-62°C，若機床本身達不到要求，必須在機床外提一套附加冷卻裝置，用來給冷卻水製冷。四、凸輪軸的深孔加工 編輯本段在機械加工中L/D>5時的孔加工可稱為深孔加工，用普通麻花鑽鑽深孔時有以下困難。
1.鑽頭細長。剛性差，加工時鑽頭易彎曲和振動，難以保證孔的直線度與加工精度。
2.切屑多，而排除切屑的通道長而狹窄，切屑不容易排出。
3.孔深切削液不易進入，切削溫度過高，散熱困難，鑽頭容易斷。
深孔鑽按工藝的不同可分為在實心物體上鑽孔、擴孔、套料3種，而以在實心料上鑽孔用得最多，如480凸輪所用的深孔都是由槍鑽經2頭加工而成的。每次鑽孔深為L/2+10mm。
槍鑽鑽削是單刃外排屑式的，一般適用於加工φ2-φ20mm孔， L/D>100、表面粗糙度Ra12.5-3.2mm、精度H8-H10級的深孔。單刃外排屑深孔鑽，最早用於加工槍管，故稱槍鑽，也是φ2-φ6mm深孔加工的唯一辦法。槍鑽帶有V形切削刃和一個切削液孔的鑽頭、鑽桿、及適用於某專用設備的鑽柄組成。高壓切削液（7MPa）通過鑽頭的小孔送到切削區域內，進行冷卻、潤滑並幫助排屑，然後再將切屑與切削液順著V型刀桿排入集中冷卻系統中。鑽頭為硬質合金，採用焊接式結構。切削用量一般為0.06-0.1mm/r，為了更好地控制刀具的破損程度，刀具採用徑向負荷反饋，一旦刀具切削力達到一定的數值，在數控系統的作用下，刀具能自動退回，從而避免槍鑽折斷，提高刀具的使用壽命。磨鈍後的刀具換下，再重新進行刃磨後方可使用。
凸輪軸深孔加工冷卻液一般用錠子油，雖然油的冷卻效果比乳化液差，但油的潤滑效果比冷卻液要好得多。五、主軸頸快速點磨加工與CBN砂輪 編輯本段快速點磨是德國勇克公司開發出來的一種先進的外圓高效磨削新工藝，該機床加工凸輪軸只需兩頂尖定位夾緊，無需任何夾緊工具，利用前頂尖的高速旋轉，通過頂尖和凸輪軸中心孔的摩擦來驅動工件運動，可以實現軸類零件在一次裝夾後，用一片砂輪完成7個軸頸、一個端面和一個磨削圓角的工藝。
快速點磨砂輪是橫向磨損，在磨損過程中，被磨削的凸輪軸外形尺寸不會因此而發生變化，磨削端面時，砂輪可傾斜±0.5°，使砂輪與工件的接觸面只有傳統磨削端面的1/2。
CBN具有良好的導熱性,其導熱率是硬質合金的13倍，銅的3倍,另外CBN具有遠優於金剛石的熱穩定性和化學穩定性（金剛石與鐵簇元素易產生親和作用）,可耐1300—1500的高溫,並且與鐵簇元素有很大的化學惰性，CBN是製作切削黑色金屬的理想刀具材料。
CBN屬於立方晶系，它的硬度、強度和其它物理性能遠遠優於剛玉等系列磨料。在進行磨削過程中CBN自身磨損非常少，在大批量生產過程中，單個零件所需要的成本較小。砂輪的形狀、尺寸變化極小，耐用度較高，修整頻次約為剛玉系列的1/20，每次修整量約為剛玉系列的1/25，砂輪與工件的磨削區內磨削溫度較低，可避免在磨削的彈性變形階段工件所產生的裂紋和磨削燒傷等現象的出現。
CBN具有良好的化學穩定性與耐熱性,與碳在2000°C時才起反應，在高溫下易與水產生反應。砂輪的耐用度高，機床的使用率可達97%以上，與一般砂輪磨削相比，可提高功效600%--700%。
當砂輪在寬度方向的磨損量占砂輪寬度的80%時便對砂輪進行修整，砂輪每次修整量為0.006mm，共分3部進行修整，每一步修整量為0.002mm，每修整一次可磨削120根凸輪軸，砂輪線速度為120m/s，可獲得較高的金屬切除率，使用冷卻油做為冷卻液，不僅僅是給砂輪和工件提供冷卻液，同時也給砂輪和工件提供更好的潤滑，同時由於油膜的吸附作用，還可以防止凸輪軸的軸頸表面氧化，防止磨削完後的工件表面生銹。磨削液的供給是採用噴射法提供的冷卻液，冷卻較充分，可使砂輪的壽命提高一倍，金屬切除率提高一倍以上，同時採用冷卻液反沖的方法，沖洗砂輪表面，防止砂輪堵塞，使CBN顆粒始終以鋒利的狀態對工件進行切削，再加上CBN粒度較小，凸輪軸軸頸單位面積上參加切削的磨粒比一般砂輪要多，軸頸在被切削時所產生的彈性摩擦和變形階段均較小，因此產生的彈性變形和塑性變形均較小，提高了表面粗糙度，防止表面產生磨削燒傷和因磨粒因素而引起的裂紋。在磨粒切削階段，對產生的熱應力和變形應力均較小。
由於磨削速度很高，磨削熱量來不及傳入工件的深處，瞬時聚集在凸輪軸很薄的表層，形成切屑被帶走。磨粒切削點的溫度達1000°C以上,而內部只有幾十度
選用CBN砂輪磨削，磨粒鋒利，磨削力小，故磨削區發熱量少
CBN顯微硬度7300—9000HV，抗彎強度300MPa、抗壓強度800--1000MPa、熱穩定性1250°C--1350°C。
應用聲音感測器嚴格限制砂輪和金剛滾輪間的距離，主要是防止砂輪修整時砂輪和金剛滾輪發生撞擊。砂輪架縱向進給時，感測器測頭與砂輪間形成一小的縫隙，砂輪高速旋轉壓縮砂輪周圍的空氣，根據空氣流通的通道大小不同，所產生的氣阻聲音大小不一樣，從而判斷感測器和砂輪間的縫隙而做出反饋，一旦砂輪和金剛滾輪產生接觸，修整器自動修整砂輪，而聲音感測器能根據聲音尖銳響聲大小來判斷砂輪修整的正確性。
與樹脂類結合劑相比，陶瓷結合劑化學性能穩定，耐熱、抗酸、鹼，氣孔率大，工作時不易發熱，在磨削過程中易脫落，熱膨脹系數小，強度較高，能保持好CBN的幾何形狀，且磨具易修整。
用於磨削凸輪軸軸頸和端面的CBN砂輪立方氮化硼厚度只有4.5—5MM，並且是粘附在剛性鋼盤上，剛性較好。
工件轉速與砂輪轉速的比為:40/8000
無進給磨削即光磨，可提高工件的幾何精度和降低表面粗糙度參數值，表面粗糙度隨光磨次數的增加而降低，細粒度砂輪比粗粒度好
砂輪的修整：修整通常包括整形和修銳，整形是使砂輪達到要求的幾何形狀和精度，砂輪的幾何形狀採用數控插補法進行，修銳是除去磨粒間的結合劑，使磨粒露出結合劑一定高度，形成切削刃，磨粒間空隙以容納切屑。
金剛石滾輪磨削修整的特點：生產率高：以切入法進行修整，修整時間僅需2-10秒，可在進行凸輪軸更換工件時進行修整，不耽誤生產節拍，同時由於金剛滾輪的壽命長，修整時間短，大大縮短了輔助時間，單件工件的消耗較低，金剛滾輪的精度較高，修整後的砂輪表面質量也較好。
礦物油冷卻液的主要成份是輕質礦物油，加入適量的油溶性防銹添加劑。為了增加礦物油的潤滑性能，常加入油性添加劑如脂肪酸等，以提高礦物油在低溫低壓時的滲透和潤滑效果。礦物油的供給方法是噴射法，這樣，可以提高供液壓力，增大磨削液供給速度，以便將磨削熱量迅速帶走，並能沖破砂輪高速旋轉的氣流，使磨削液能有效的進入磨削區，改善磨削效果。由於砂輪的氣孔小，磨削液必須經過精密過濾。由於磨削過程所產生的磨屑和砂粒等雜質在磨削液中不斷增加，以至磨削液變臟變臭，不僅影響磨削工件的質量，還會危害環境衛生，快速點磨所用的過濾是柱狀紙質過濾。六、凸輪的加工 編輯本段傳統的凸輪加工採用靠模加工，一般來講，第廠進、排氣凸輪都 有一個母靠模，凸輪軸上有幾個凸輪就有幾個靠模，這種加工其實就是仿形加工，母靠模的加工誤差也會復映到加工的成品凸輪上。具體來說，有以下缺陷。
1.砂輪的利用率也較低，以現生產的480凸輪軸為例，靠模機床砂輪線速度為60m/s，剛換上的砂輪直徑為φ760mm，但使用到φ710mm後就必須重新換砂輪，否則凸輪的型面的誤差會增大，砂輪從φ760mm磨損到φ710mm凸輪型面誤差為±0.015mm.
2.工件頭架電架為雙速電機，凸輪軸只能用固定轉速旋轉、凸輪型面上多個磨削點的線速度不一樣，磨削時單位時間的切除量和磨削力不一樣，導致凸輪型面加工產生誤差，且容易產生磨削燒傷和裂紋。凸輪等速磨削時型面誤差為0.036mm。凸輪變速磨削時型面誤差為0.012mm。
3.工件支承在裝有尾架、中心架的搖架上，搖架機構往復擺動勢頭影響凸輪型面精度、粗糙度和生產效率的提高。
4.同一個靠模只能用於同一種凸輪軸，因此只適用於單一品種生產，否則就需要重新換靠模，不能實現柔性化，多品種生產。
現代的凸輪軸加工用數控磨削，具有如下特點：
1. 用一套數控裝置（目前世界上最新的是西門子480D和FANAC210i）既控制工件主軸的無級變速旋轉和分度又控制砂輪架按凸輪型面的升程數值和降程數值的往復運動及橫向進給。
2. 工件主軸由NC裝置控制的伺服電機驅動，實現無級變速傳動，不僅可以實現粗磨和精磨所需要的不同轉速，而且可以實現工件主軸在每轉內按凸輪不同曲線進行自動變速磨削。這可以使凸輪型面上每一磨削點的線速度，金屬切削量和磨削力基本一致，對保證凸輪表面的磨削質量是非常重要的。
3. 砂輪可實現高速、恆線速度磨削。如480凸輪軸kopp磨床80m/s.
4. 具有較大的柔性。CNC裝置可以存貯20個凸輪輪廓數據和9個磨削數據。滿足了凸輪軸多品種變化的柔性生產需要。
5. 砂輪主軸採用內平衡裝置，取代了以前的液力平衡裝置和機械平衡裝置，平衡精度高，砂輪幾乎不抖動，提高凸輪型面的磨削精度。
6. 採用金剛滾輪修整，修整時採用聲速感測器來控制每次砂輪修整量，能得到好的砂輪修整精度，並且每次砂輪修整後NC裝置能自動記憶並補償。
7. 採用CBN砂輪，剛換上的新砂輪與換下來廢砂輪之間半徑方向只有4.5-5mm，從而保證凸輪型面的一致性。七.凸輪軸的化學處理 編輯本段化學處理是將金屬置於一定化學介質中，通過化學反應在金屬表面生成一種化學覆蓋層使獲得裝飾、耐蝕、絕緣等不同的性能。
化學處理一般有氧化處理和磷化處理。
磷化處理優點：
1. 凸輪軸的凸輪一般要經過磷化處理，經過磷化處理後的凸輪在大氣中較穩定耐蝕性高於氧化處理，磷化後經重鉻酸鉀溶液填充浸油處理後，能進一步提高耐蝕性。
2. 磷化膜孔隙多，具有很強的吸附能力。
3. 具有潤滑性和減摩性。
4. 具有較高的絕緣性。
一般經磷化處理後的凸輪，在經過一段時間磨合後，在桃尖處磷化膜脫落變得錚亮，有利於凸輪和挺柱的初期磨合。一般來說，凸輪軸的磷化膜厚度為0.0025—0.006mm，為了保證凸輪軸的表面精度，要求磷化前的凸輪表面粗糙度0.6。八、凸輪軸的拋光 編輯本段 凸輪軸的主軸頸、油封軸頸要求表面粗糙度0.2，所以必須除去主軸頸和油封軸頸的表面磷化膜，為了保證主軸頸和油封軸頸表面粗糙度，必須對它們進行拋光處理，在拋光過程中，由於摩擦生熱少，磨；粒散熱時間長，可有效地減少工件的變形、燒傷，主要是提高表面的加工精度，使凸輪軸軸頸獲得光亮光滑的表面，但不能提高產品尺寸和幾何精度，對零件的形位誤差不產生任何改變，按目前的工藝水平，拋光砂帶採用紙質砂帶，砂粒的粒度280—320，拋光液選用煤油，拋光機的專用工裝為硬質樹脂制的上下兩個半圓。九、凸輪軸的探傷 編輯本段 由於凸輪與挺桿接觸時，表面接觸應力較大，凸輪表面不允許有任何缺陷，所以凸輪軸表面需要經過探傷，探傷分為兩類：磁粉探傷和熒光探傷，主要探測凸輪在淬火過程中產生的淬火裂紋和磨削過程中產生的磨削裂紋。探傷也是一種無損檢測方法，按現有的生產水平，熒光探傷比較干凈，優於磁粉探傷，因為磁粉探傷除了要配置磁懸液外，現場生產也難得保持干凈，並且經過退磁後，仍然有一部分磁通量流在凸輪軸上。十、凸輪軸的清洗 編輯本段 凸輪軸不僅僅要進行表面清洗，更主要的是主油道的清洗和油孔的清洗，防止鐵屑等臟物滯留在主油道孔的搭結處，除去油孔孔口毛刺，一般來講，單根凸輪軸的清潔度為10毫克左右，若清潔度超標，將加速發動機零件的磨損，縮短發動機的壽命，清洗後的凸輪軸，還要吹乾，塗上防銹油，並且做好防塵工作，存放在零件庫內。 希望對你有所幫助、

4. 數控機床分為哪幾類

數控車床分為立式數控車床和卧式數控車床兩種類型。

1、立式數控車床用於回轉直徑較大的盤類零件車削加工。

2、卧式數控車床用於軸向尺寸較長或小型盤類零件的車削加工。卧式數控車床按功能可進一步分為經濟型數控車床、普通數控車床和車削加工中心。

（1）經濟型數控車床：採用步進電動機和單片機對普通車床的車削進給系統進行改造後形成的簡易型數控車床。成本較低，自動化程度和功能都比較差，車削加工精度也不高，適用於要求不高的回轉類零件的車削加工。

（2）普通數控車床：根據車削加工要求在結構上進行專門設計，配備通用數控系統而形成的數控車床。數控系統功能強，自動化程度和加工精度也比較高，適用於一般回轉類零件的車削加工。這種數控車床可同時控制兩個坐標軸，即x軸和z軸。

（3）車削加工中心：在普通數控車床的基礎上，增加了C軸和動力頭，更高級的機床還帶有刀庫，可控制X、Z和C三個坐標軸，聯動控制軸可以是（X，Z）、（X，C）或（Z，C）。由於增加了C軸和銑削動力頭，這種數控車床的加工功能大大增強，除可以進行一般車削外，還可以進行徑向和軸向銑削、曲面銑削、中心線不在零件回轉中心的孔和徑向孔的鑽削等加工。

(4)階梯軸的自動測量裝置擴展閱讀：

數控車床的正常使用必須滿足如下條件，機床所處位置的電源電壓波動小，環境溫度低於30攝示度，相對溫度小於80%。

1、環境要求

機床的位置應遠離振源、應避免陽光直接照射和熱輻射的影響，避免潮濕和氣流的影響。如機床附近有振源，則機床四周應設置防振溝。否則將直接影響機床的加工精度及穩定性，將使電子元件接觸不良，發生故障，影響機床的可靠性。

2、電源要求

一般數控車床安裝在機加工車間，不僅環境溫度變化大，使用條件差，而且各種機電設備多，致使電網波動大。因此，安裝數控車床的位置，需要電源電壓有嚴格控制。電源電壓波動必須在允許范圍內，並且保持相對穩定。否則會影響數控系統的正常工作。

3、溫度條件

數控車床的環境溫度低於30攝示度，相對溫度小於80%。一般來說，數控電控箱內部設有排風扇或冷風機，以保持電子元件，特別是中央處理器工作溫度恆定或溫度差變化很小。過高的溫度和濕度將導致控制系統元件壽命降低，並導致故障增多。溫度和濕度的增高，灰塵增多會在集成電路板產生粘結，並導致短路。

4、規范使用機床

用戶在使用機床時，不允許隨意改變控制系統內製造廠設定的參數。這些參數的設定直接關繫到機床各部件動態特徵。只有間隙補償參數數值可根據實際情況予以調整。

5. 湘潭江濱機器廠的認識實習報告，兩千字左右。江濱廠主要生產活塞。

經過這次的生產實習，讓我對學習與實踐的有效結合這句話有了深刻的認識和理解。學校把生產實習作為一個重要的學習環節，其目的在於通過此次實習使我們獲得基本生產的感性知識，理論聯系實際，擴大知識面;同時生產實習又是鍛煉和培養學生能力及素質的重要渠道，培養學生具有吃苦耐勞的精神，也是學生接觸社會、了解產業狀況、了解國情的一個重要途徑，逐步實現由學生到社會的轉變，培養我們初步擔任技術工作的能力、初步了解企業管理的基本方法和技能;體驗企業工作的內容和方法。這些實際知識，對我們學習乃至以後的工作，都是十分必要的基礎。所以我希望通過這次生產實習可以更多了解機電產品、設備，提高對機電工程製造技術的認識，加深機電在工業各領域應用的感性認識，開闊視野，了解相關設備及技術資料。

車工是在車床上利用工件的旋轉和刀具的移動來加工各種回轉體的表面，包括：內外圓錐面、內外螺紋、端面、溝槽等，車工所用的刀具有：車刀、鏜刀、鑽頭等，車銷加工時，工件的旋轉運動為主的運動，刀具相對工件的橫向或縱向移動為進給運動。
熟悉機床，要基本上認識車床的主要結構，學會開機和關機，能夠清楚的分清大、中、小滑板的進退與手輪正反轉的關系，並能夠熟練地運用自動進給和手動進給。

磨工
磨工是指操作磨床，進行工件磨削加工的人員。

磨床(grinder,grinding machine)是利用磨具對工件表面進行磨削加工的機床。 大多數的磨床是使用高速旋轉的砂輪進行磨削加工，少數的是使用油石、砂帶等其他磨具和游離磨料進行加工，如珩磨機、超精加工機床、砂帶磨床、研磨機和拋光機等。
1．了解磨削加工的工藝特點及加工過程

2．了解常用磨床的組成、運動和用途，了解砂輪的特性、砂輪的使用方法。

3．熟悉磨削的概念、加工和測量方法，了解磨削加工所能達到的尺寸精度、表面粗糙度值范圍。

實習後結束，使我對整個磨削加工有了深刻的了解，也達到了預期目的。對於磨削加工中如何控制切削液的流速，如何控制圓周進給速度、縱向進給速度、橫向進給速度，如何控制磨削用量來完成對工件的加工，以達到工件的尺寸精度、粗糙度值的要求，又能最大限度的提高生產效率都有一個簡單的了解。

刨工實習

操作不同型號的各種刨床，按照圖紙的工藝要求，以刨刀對工件進行水平相對直線的往復運動，來切削加工零部件的技術工人，統稱為刨工。

實習目的：1．了解刨削加工的特點及加工范圍

2．了解牛頭刨床的組成、運動和用途，了解刨刀和附件的大致結構和用途。

3．熟悉刨削的加工方法和測量方法，了解刨削加工所能達到的尺寸精度、表面粗糙度值范圍。

實習總結：1．短短兩天的實習，時間雖短，但學到的知識則是受用終生的。通過實習，我了解了刨削加工的整個過程，了解刨削加工的工作原理，了解刨床的工作原理及組成部分，能夠單獨完成對工件的測量加工，並保證工件的精度等，已達到實習的目的。

2．刨床的操作雖然簡單易學，但加工過程中只要稍有操作不當，極易發生安全事故，所以必須時刻提高警惕，防止事故的發生。

3．作為金屬切削加工中常用的方法之一的刨削加工，以其調節和操作簡便，加工成本較低，加工范圍廣等特點成為整個工業加工中不可或缺的一部分，但刨削加工由於切削速度較慢，所用刀具為單刃刀具，基本工藝時間較長等缺點，決定了刨削加工常用於單件小批量生產，嚴重限制了刨削加工的發展。但我相信，雖著科技的不斷提高，刨削加工的將不斷克服自身的缺點，不斷為工業發展作出貢獻。

銑工實習
銑工就是根據設計零件圖紙用銑床（加工零件的設備）進行零件加工的技術工人，分為初級工、高級工。零件加工精度要求高。
銑工在製造業是很重要的工種，是特種工具零件復雜的加工工序。銑工不僅要掌握經常使用的機床工具的知識，還要熟練掌握計算和調整，例如分度測角等等。齒輪花鍵渦輪成形等都是銑工的「拿手好戲」。工具模具更離不開銑工的參與。
銑工工藝--主要應用於使用銑床加工各種異形或凹槽等，如齒輪的齒面、零件的鍵槽等。

實習目的：1．了解銑削加工的工藝特點及加工范圍。

2．了解常用銑床的組成、運動和用途，了解銑床常用刀具和附件

的大致結構與用途。

3．熟悉銑削加工的加工方法和測量方法，了解用分度頭進行簡單分度進行的加工。

實習總結：1．通過實習，對銑削加工的特點、加工范圍，對銑床的組成、工作原理和用途都有深刻的了解；已經具備獨自完成對工件測量、平面、溝槽加工，更換、安裝刀具的能力；已達到實習目的。

2．銑床的操作簡單易學，但操作過程中也不可鬆懈，以防止事故的發生。

3．作為金屬切削加工中常用方法之一的銑削加工，由於使用多刃多種類刀具銑刀的主運動又是旋轉運動，故銑削加工效率高，加工范圍廣；另一方面，銑削加工的工件尺寸公差等級一般為IT9-IT7級，表面粗糙度值較低，又適合與大批量生產，成本較低，因此銑削加工成為金屬加工中得到普遍的推廣。我相信，隨著技術日新月異的發展，銑削加工一定會以其強大的生命力為工業生產開辟出新輝煌。

數控機床

一、按加工工藝方法分類

1．金屬切削類數控機床

與傳統的車、銑、鑽、磨、齒輪加工相對應的數控機床有數控車床、數控銑床、數控鑽床、數控磨床、數控齒輪加工機床等。盡管這些數控機床在加工工藝方法上存在很大差別，具體的控制方式也各不相同，但機床的動作和運動都是數字化控制的，具有較高的生產率和自動化程度。

在普通數控機床加裝一個刀庫和換刀裝置就成為數控加工中心機床。加工中心機床進一步提高了普通數控機床的自動化程度和生產效率。例如銑、鏜、鑽加工中心，它是在數控銑床基礎上增加了一個容量較大的刀庫和自動換刀裝置形成的，工件一次裝夾後，可以對箱體零件的四面甚至五面大部分加工工序進行銑、鏜、鑽、擴、鉸以及攻螺紋等多工序加工，特別適合箱體類零件的加工。加工中心機床可以有效地避免由於工件多次安裝造成的定位誤差，減少了機床的台數和佔地面積，縮短了輔助時間，大大提高了生產效率和加工質量。

2．特種加工類數控機床

除了切削加工數控機床以外，數控技術也大量用於數控電火花線切割機床、數控電火花成型機床、數控等離子弧切割機床、數控火焰切割機床以及數控激光加工機床等。

3．板材加工類數控機床

常見的應用於金屬板材加工的數控機床有數控壓力機、數控剪板機和數控折彎機等。

近年來，其它機械設備中也大量採用了數控技術，如數控多坐標測量機、自動繪圖機及工業機器人等。

二、按控制運動軌跡分類

1．點位控制數控機床

點位控制數控機床的特點是機床移動部件只能實現由一個位置到另一個位置的精確定位，在移動和定位過程中不進行任何加工。機床數控系統只控制行程終點的坐標值，不控制點與點之間的運動軌跡，因此幾個坐標軸之間的運動無任何聯系。可以幾個坐標同時向目標點運動，也可以各個坐標單獨依次運動。

這類數控機床主要有數控坐標鏜床、數控鑽床、數控沖床、數控點焊機等。點位控制數控機床的數控裝置稱為點位數控裝置。

2．直線控制數控機床

直線控制數控機床可控制刀具或工作台以適當的進給速度，沿著平行於坐標軸的方向進行直線移動和切削加工，進給速度根據切削條件可在一定范圍內變化。

直線控制的簡易數控車床，只有兩個坐標軸，可加工階梯軸。直線控制的數控銑床，有三個坐標軸，可用於平面的銑削加工。現代組合機床採用數控進給伺服系統，驅動動力頭帶有多軸箱的軸向進給進行鑽鏜加工，它也可算是一種直線控制數控機床。

數控鏜銑床、加工中心等機床，它的各個坐標方向的進給運動的速度能在一定范圍內進行調整，兼有點位和直線控制加工的功能，這類機床應該稱為點位/直線控制的數控機床。

3．輪廓控制數控機床

輪廓控制數控機床能夠對兩個或兩個以上運動的位移及速度進行連續相關的控制，使合成的平面或空間的運動軌跡能滿足零件輪廓的要求。它不僅能控制機床移動部件的起點與終點坐標，而且能控制整個加工輪廓每一點的速度和位移，將工件加工成要求的輪廓形狀。

常用的數控車床、數控銑床、數控磨床就是典型的輪廓控制數控機床。數控火焰切割機、電火花加工機床以及數控繪圖機等也採用了輪廓控制系統。輪廓控制系統的結構要比點位/直線控系統更為復雜，在加工過程中需要不斷進行插補運算，然後進行相應的速度與位移控制。

現在計算機數控裝置的控制功能均由軟體實現，增加輪廓控制功能不會帶來成本的增加。因此，除少數專用控制系統外，現代計算機數控裝置都具有輪廓控制功能。

三、按驅動裝置的特點分類

1．開環控制數控機床

這類控制的數控機床是其控制系統沒有位置檢測元件，伺服驅動部件通常為反應式步進電動機或混合式伺服步進電動機。數控系統每發出一個進給指令，經驅動電路功率放大後，驅動步進電機旋轉一個角度，再經過齒輪減速裝置帶動絲杠旋轉，通過絲杠螺母機構轉換為移動部件的直線位移。移動部件的移動速度與位移量是由輸入脈沖的頻率與脈沖數所決定的。此類數控機床的信息流是單向的，即進給脈沖發出去後，實際移動值不再反饋回來，所以稱為開環控制數控機床。

開環控制系統的數控機床結構簡單，成本較低。但是，系統對移動部件的實際位移量不進行監測，也不能進行誤差校正。因此，步進電動機的失步、步距角誤差、齒輪與絲杠等傳動誤差都將影響被加工零件的精度。開環控制系統僅適用於加工精度要求不很高的中小型數控機床，特別是簡易經濟型數控機床。

2．閉環控制數控機床

閉環控制數控機床是在機床移動部件上直接安裝直線位移檢測裝置，直接對工作台的實際位移進行檢測，將測量的實際位移值反饋到數控裝置中，與輸入的指令位移值進行比較，用差值對機床進行控制，使移動部件按照實際需要的位移量運動，最終實現移動部件的精確運動和定位。從理論上講，閉環系統的運動精度主要取決於檢測裝置的檢測精度，也與傳動鏈的誤差無關，因此其控制精度高。圖1-3所示的為閉環控制數控機床的系統框圖。圖中A為速度感測器、C為直線位移感測器。當位移指令值發送到位置比較電路時，若工作台沒有移動，則沒有反饋量，指令值使得伺服電動機轉動，通過A將速度反饋信號送到速度控制電路，通過C將工作台實際位移量反饋回去，在位置比較電路中與位移指令值相比較，用比較後得到的差值進行位置控制，直至差值為零時為止。這類控制的數控機床，因把機床工作台納入了控制環節，故稱為閉環控制數控機床。
閉環控制數控機床的定位精度高，但調試和維修都較困難，系統復雜，成本高。

3．半閉環控制數控機床
半閉環控制數控機床是在伺服電動機的軸或數控機床的傳動絲杠上裝有角位移電流檢測裝置（如光電編碼器等），通過檢測絲杠的轉角間接地檢測移動部件的實際位移，然後反饋到數控裝置中去，並對誤差進行修正。通過測速元件A和光電編碼盤B可間接檢測出伺服電動機的轉速，從而推算出工作台的實際位移量，將此值與指令值進行比較，用差值來實現控制。由於工作台沒有包括在控制迴路中，因而稱為半閉環控制數控機床。

半閉環控制數控系統的調試比較方便，並且具有很好的穩定性。目前大多將角度檢測裝置和伺服電動機設計成一體，這樣，使結構更加緊湊。

4．混合控制數控機床

將以上三類數控機床的特點結合起來，就形成了混合控制數控機床。混合控制數控機床特別適用於大型或重型數控機床，因為大型或重型數控機床需要較高的進給速度與相當高的精度，其傳動鏈慣量與力矩大，如果只採用全閉環控制，機床傳動鏈和工作台全部置於控制閉環中，閉環調試比較復雜。混合控制系統又分為兩種形式：

（1）開環補償型。它的基本控制選用步進電動機的開環伺服機構，另外附加一個校正電路。用裝在工作台的直線位移測量元件的反饋信號校正機械繫統的誤差。

（2）半閉環補償型。它是用半閉環控制方式取得高精度控制，再用裝在工作台上的直線位移測量元件實現全閉環修正，以獲得高速度與高精度的統一。其中A是速度測量元件（如測速發電機），B是角度測量元件，C是直線位移測量元件。
數控機床通常由控制系統、伺服系統、檢測系統、機械傳動系統及其他輔助系統組成。 控制系統用於數控機床的運算、管理和控制，通過輸入介質得到數據，對這些數據進行解釋和運算並對機床產生作用；伺服系統根據控制系統的指令驅動機床，使刀具和零件執行數控代碼規定的運動；檢測系統則是用來檢測機床執行件(工作台、轉台、滑板等)的位移和速度變化量，並將檢測結果反饋到輸入端，與輸入指令進行比較，根據其差別調整機床運動；機床傳動系統是由進給伺服驅動元件至機床執行件之間的機械進給傳動裝置；輔助系統種類繁多，如：固定循環(能進行各種多次重復加工)、自動換刀(可交換指定刀具)、傳動間隙補償償機械傳動系統產生的間隙誤差)等等。
（1）、對各典型零件進行工藝分析及程序編制，能熟練掌握較復雜零件的編程。
掌握了模擬系統。如今已經能夠看懂圖，知道走刀路線。以及涉及到的點位能夠進行換算。

通過這次實習我們了解了現代機械製造工業的生產方式和工藝過程。熟悉工程材料主要成形方法和主要機械加工方法及其所用主要設備的工作原理和典型結構、工夾量具的使用以及安全操作技術。了解機械製造工藝知識和新工藝、新技術、新設備在機械製造中的應用。 ②在工程材料主要成形加工方法和主要機械加工方法上，具有初步的獨立操作技能。 ③在了解、熟悉和掌握一定的工程基礎知識和操作技能過程中，培養、提高和加強了我們的工程實踐能力、創新意識和創新能力。
經過這次實習，讓我們明白做事要認真小心細致，不得有半點馬虎。同時也培養了我們堅強不屈的本質，不到最後一秒決不放棄的毅力！培養和鍛煉了勞動觀點、質量和經濟觀念，強化遵守勞動紀律、遵守安全技術規則和愛護國家財產的自覺性，提高了我們的整體綜合素質。
很快我們就要步入社會，面臨就業了，就業單位不會像老師那樣點點滴滴細致入微地把要做的工作告訴我們，更多的是需要我們自己去觀察、學習。不具備這項能力就難以勝任未來的挑戰。隨著科學的迅猛發展，新技術的廣泛應用，會有很多領域是我們未曾接觸過的，只有敢於去嘗試才能有所突破，有所創新。就像我們接觸到的車工，雖然它的危險性很大，但是要求每個同學都要去操作而且要作出成品，這樣就鍛煉了大家敢於嘗試的勇氣.工實習帶給我們的，不全是我們所接觸到的那些操作技能，也不僅僅是通過幾項工種所要求我們鍛煉的幾種能力，更多的則需要我們每個人在實習結束後根據自己的情況去感悟，去反思，勤時自勉，有所收獲，使這次實習達到了他的真正目的。

明確校外實習的目的，在於通過理論與實際的結合、學校與社會的溝通，進一步提高學生的思想覺悟、業務水平，尤其是觀察、分析和解決問題的實際工作能力以及待人接物與外界溝通的能力，以讓我培養成為具有較強實踐能力、良好職業道德、高技能、高素質的，能夠主動適應社會主義現代化建設需要的高素質的復合型人才。""校外實習、工學結合"是現代職業教育的一種學習模式，是把生產勞動和社會實踐相結合的一種人才培養模式。其基本形式是學校與企事業用人單位合作培養學生，學生通過工學交替完成學業。從一名學生到一名工人的角色轉變。十幾年的校園生活令我們思想單純，同時感到其生活乏味和升學的壓力，這使得他們嚮往社會、嚮往工作，渴望獨立的開拓一片天地，發揮了自己的才智。
致謝
在企業中師傅們的精心指導和嚴格要求下，使本次實習才得順利結束。在整個生產實習期間，從安全教育到最後的數控線切割的學習都傾注了企業指導師傅的大量心血，師傅以他淵博的知識和嫻熟的經驗，指導我如何更好地做好工作。在許多實踐工作中給了我細致無微的指導，每一個細微的知識都嚴格要求，使我能順利完成工作。還有感謝企業實訓指導的領導，車間主任，同事等人員的關懷和照顧，感謝企業領導給我學習的機會。

6. 轉速器盤零件的機械加工工藝以及2 Φ9 工序工裝鑽床夾具設計

典型零件加工工藝
生產實際中，零件的結構千差萬別，但其基本幾何構成不外是外圓、內孔、平面、螺紋、齒面、曲面等。很少有零件是由單一典型表面所構成，往往是由一些典型表面復合而成，其加工方法較單一典型表面加工復雜，是典型表面加工方法的綜合應用。下面介紹軸類零件、箱體類和齒輪零件的典型加工工藝。
第一節 軸類零件的加工
一 軸類零件的分類、技術要求
軸是機械加工中常見的典型零件之一。它在機械中主要用於支承齒輪、帶輪、凸輪以及連桿等傳動件，以傳遞扭矩。按結構形式不同，軸可以分為階梯軸、錐度心軸、光軸、空心軸、曲軸、凸輪軸、偏心軸、各種絲杠等如圖6-1，其中階梯傳動軸應用較廣，其加工工藝能較全面地反映軸類零件的加工規律和共性。
根據軸類零件的功用和工作條件，其技術要求主要在以下方面:
⑴ 尺寸精度 軸類零件的主要表面常為兩類:一類是與軸承的內圈配合的外圓軸頸，即支承軸頸，用於確定軸的位置並支承軸，尺寸精度要求較高，通常為IT 5~IT7;另一類為與各類傳動件配合的軸頸，即配合軸頸，其精度稍低，常為IT6~IT9。
⑵ 幾何形狀精度 主要指軸頸表面、外圓錐面、錐孔等重要表面的圓度、圓柱度。其誤差一般應限制在尺寸公差范圍內，對於精密軸，需在零件圖上另行規定其幾何形狀精度。
⑶ 相互位置精度 包括內、外表面、重要軸面的同軸度、圓的徑向跳動、重要端面對軸心線的垂直度、端面間的平行度等。
⑷ 表面粗糙度 軸的加工表面都有粗糙度的要求，一般根據加工的可能性和經濟性來確定。支承軸頸常為0.2~1.6μm，傳動件配合軸頸為0.4~3.2μm。
⑸ 其他 熱處理、倒角、倒棱及外觀修飾等要求。
二、軸類零件的材料、毛坯及熱處理
1.軸類零件的材料
⑴ 軸類零件材料 常用45鋼，精度較高的軸可選用40Cr、軸承鋼GCr15、彈簧鋼65Mn，也可選用球墨鑄鐵;對高速、重載的軸，選用20CrMnTi、20Mn2B、20Cr等低碳合金鋼或38CrMoAl氮化鋼。
⑵ 軸類毛坯 常用圓棒料和鍛件;大型軸或結構復雜的軸採用鑄件。毛坯經過加熱鍛造後，可使金屬內部纖維組織沿表面均勻分布，獲得較高的抗拉、抗彎及抗扭強度。
2.軸類零件的熱處理
鍛造毛坯在加工前，均需安排正火或退火處理，使鋼材內部晶粒細化，消除鍛造應力，降低材料硬度，改善切削加工性能。
調質一般安排在粗車之後、半精車之前，以獲得良好的物理力學性能。
表面淬火一般安排在精加工之前，這樣可以糾正因淬火引起的局部變形。
精度要求高的軸，在局部淬火或粗磨之後，還需進行低溫時效處理。
三、軸類零件的安裝方式
軸類零件的安裝方式主要有以下三種。
1.採用兩中心孔定位裝夾
一般以重要的外圓面作為粗基準定位，加工出中心孔，再以軸兩端的中心孔為定位精基準;盡可能做到基準統一、基準重合、互為基準，並實現一次安裝加工多個表面。中心孔是工件加工統一的定位基準和檢驗基準，它自身質量非常重要，其准備工作也相對復雜，常常以支承軸頸定位，車(鑽)中心錐孔;再以中心孔定位，精車外圓;以外圓定位，粗磨錐孔;以中心孔定位，精磨外圓;最後以支承軸頸外圓定位，精磨(刮研或研磨)錐孔，使錐孔的各項精度達到要求。
2.用外圓表面定位裝夾
對於空心軸或短小軸等不可能用中心孔定位的情況，可用軸的外圓面定位、夾緊並傳遞扭矩。一般採用三爪卡盤、四爪卡盤等通用夾具，或各種高精度的自動定心專用夾具，如液性塑料薄壁定心夾具、膜片卡盤等。
3.用各種堵頭或拉桿心軸定位裝夾
加工空心軸的外圓表面時，常用帶中心孔的各種堵頭或拉桿心軸來安裝工件。小錐孔時常用堵頭;大錐孔時常用帶堵頭的拉桿心軸，如圖6-2。

四、軸類零件工藝過程示例
1.CA6140車床主軸技術要求及功用
圖6-3為CA6140車床主軸零件簡圖。由零件簡圖可知，該主軸呈階梯狀，其上有安裝支承軸承、傳動件的圓柱、圓錐面，安裝滑動齒輪的花鍵，安裝卡盤及頂尖的內外圓錐面，聯接緊固螺母的螺旋面，通過棒料的深孔等。下面分別介紹主軸各主要部分的作用及技術要求:
⑴ 支承軸頸 m;支承軸頸尺寸精度為IT5。因為主軸支承軸頸是用來安裝支承軸承，是主軸部件的裝配基準面，所以它的製造精度直接影響到主軸部件的回轉精度。主軸二個支承軸頸A、B圓度公差為0.005mm，徑向跳動公差為0.005mm;而支承軸頸1∶12錐面的接觸率≥70%;表面粗糙度Ra為0.4
⑵ 端部錐孔 主軸端部內錐孔(莫氏6號)對支承軸頸A、B的跳動在軸端面處公差為0.005mm，離軸端面300mm處公差為0.01 m;硬度要求45~50HRC。該錐孔是用來安裝頂尖或工具錐柄的，其軸心線必須與兩個支承軸頸的軸心線嚴格同軸，否則會使工件(或工具)產生同軸度誤差。mm;錐面接觸率≥70%;表面粗糙度Ra為0.4
⑶ 端部短錐和端面 頭部短錐C和端面D對主軸二m。它是安裝卡盤的定位面。為保證卡盤的定心精度，該圓錐面必須與支承軸頸同軸，而端面必須與主軸的回轉中心垂直。 個支承軸頸A、B的徑向圓跳動公差為0.008mm;表面粗糙度Ra為0.8
⑷ 空套齒輪軸頸 空套齒輪軸頸對支承軸頸A、B的徑向圓跳動公差為0.015 mm。由於該軸頸是與齒輪孔相配合的表面，對支承軸頸應有一定的同軸度要求，否則引起主軸傳動嚙合不良，當主軸轉速很高時，還會影響齒輪傳動平穩性並產生雜訊。
⑸ 螺紋 主軸上螺旋面的誤差是造成壓緊螺母端面跳動的原因之一，所以應控制螺紋的加工精度。當主軸上壓緊螺母的端面跳動過大時，會使被壓緊的滾動軸承內環的軸心線產生傾斜，從而引起主軸的徑向圓跳動。
2.主軸加工的要點與措施
主軸加工的主要問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、外錐面的形狀精度、表面粗糙度以及它們對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，可以採用精密磨削方法保證。磨削前應提高精基準的精度。
保證主軸前端內、外錐面的形狀精度、表面粗糙度同樣應採用精密磨削的方法。為了保證外錐面相對支承軸頸的位置精度，以及支承軸頸之間的位置精度，通常採用組合磨削法，在一次裝夾中加工這些表面，如圖6-4所示。機床上有兩個獨立的砂輪架，精磨在兩個工位上進行，工位Ⅰ精磨前、後軸頸錐面，工位Ⅱ用角度成形砂輪，磨削主軸前端支承面和短錐面。
主軸錐孔相對於支承軸頸的位置精度是靠採用支承軸頸A、B作為定位基準，而讓被加工主軸裝夾在磨床工作台上加工來保證。以支承軸頸作為定位基準加工內錐面，符合基準重合原則。在精磨前端錐孔之前，應使作為定位基準的支承軸頸A、B達到一定的精度。主軸錐孔的磨削一般採用專用夾具，如圖6-5所示。夾具由底座1、支架2及浮動夾頭3三部分組成，兩個支架固定在底座上，作為工件定位基準面的兩段軸頸放在支架的兩個V形塊上，V形塊鑲有硬質合金，以提高耐磨性，並減少對工件軸頸的劃痕，工件的中心高應正好等於磨頭砂輪軸的中心高，否則將會使錐孔母線呈雙曲線，影響內錐孔的接觸精度。後端的浮動卡頭用錐柄裝在磨床主軸的錐孔內，工件尾端插於彈性套內，用彈簧將浮動卡頭外殼連同工件向左拉，通過鋼球壓向鑲有硬質合金的錐柄端面，限制工件的軸向竄動。採用這種聯接方式，可以保證工件支承軸頸的定位精度不受內圓磨床主軸回轉誤差的影響，也可減少機床本身振動對加工質量的影響。

主軸外圓表面的加工，應該以頂尖孔作為統一的定位基準。但在主軸的加工過程中，隨著通孔的加工，作為定位基準面的中心孔消失，工藝上常採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的作用。
3.CA6140車床主軸加工定位基準的選擇
主軸加工中，為了保證各主要表面的相互位置精度，選擇定位基準時，應遵循基準重合、基準統一和互為基準等重要原則，並能在一次裝夾中盡可能加工出較多的表面。
由於主軸外圓表面的設計基準是主軸軸心線，根據基準重合的原則考慮應選擇主軸兩端的頂尖孔作為精基準面。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，有利於保證加工面間的位置精度。所以主軸在粗車之前應先加工頂尖孔。
為了保證支承軸頸與主軸內錐面的同軸度要求，宜按互為基準的原則選擇基準面。如車小端1∶20錐孔和大端莫氏6號內錐孔時， 以與前支承軸頸相鄰而它們又是用同一基準加工出來的外圓柱面為定位基準面(因支承軸頸系外錐面不便裝夾);在精車各外圓(包括兩個支承軸頸)時，以前、後錐孔內所配錐堵的頂尖孔為定位基面;在粗磨莫氏6號內錐孔時，又以兩圓柱面為定位基準面;粗、精磨兩個支承軸頸的1∶12錐面時，再次用錐堵頂尖孔定位;最後精磨莫氏6號錐孔時，直接以精磨後的前支承軸頸和另一圓柱面定位。定位基準每轉換一次，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。105h5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
主軸加工工藝過程可劃分為三個加工階段，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，鑽通孔，車錐面、錐孔，鑽大頭端面各孔，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行，即粗車→調質(預備熱處理)→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)→鑽通孔(以半精加工過的外圓表面定位)→錐孔粗加工(以半精加工過的外圓表面定位，加工後配錐堵)→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)。
當主要表面加工順序確定後，就要合理地插入非主要表面加工工序。對主軸來說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廢品，所以盡量安排在後面工序進行，主要表面加工一旦出了廢品，非主要表面就不需加工了，這樣可以避免浪費工時。但這些表面也不能放在主要表面精加工後，以防在加工非主要表面過程中損傷已精加工過的主要表面。
對凡是需要在淬硬表面上加工的螺孔、鍵槽等，都應安排在淬火前加工。非淬硬表面上螺孔、鍵槽等一般在外圓精車之後，精磨之前進行加工。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後的精加工階段進行，這樣半精加工後殘余應力所引起的變形和熱處理後的變形，就不會影響螺紋的加工精度。
5.CA6140車床主軸加工工藝過程
表6-1列出了CA6140車床主軸的加工工藝過程。
生產類型:大批生產;材料牌號:45號鋼;毛坯種類:模鍛件
表6-1 大批生產CA6140車床主軸工藝過程
序號 工序名稱 工序內容 定位基準 設備
1 備料
2 鍛造 模鍛 立式精鍛機
3 熱處理 正火
4 鋸頭
5 銑端面鑽中心孔 毛坯外圓 中心孔機床
6 粗車外圓 頂尖孔 多刀半自動車床
7 熱處理 調質
8 車大端各部 車大端外圓、短錐、端面及台階 頂尖孔 卧式車床
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 深孔鑽床10 鑽深孔 鑽
11 車小端錐孔 車小端錐孔(配1∶20錐堵，塗色法檢查接觸率≥50%) 兩端支承軸頸 卧式車床
12 車大端錐孔 車大端錐孔(配莫氏6號錐堵，塗色法檢查接觸率≥30%)、外短錐及端面 兩端支承軸頸 卧式車床
13 鑽孔 鑽大頭端面各孔 大端內錐孔 搖臂鑽床
90g5、短錐及莫氏6號錐孔) 高頻淬火設備14 熱處理 局部高頻淬火(
15 精車外圓 精車各外圓並切槽、倒角 錐堵頂尖孔 數控車床
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 粗磨大端內錐孔(重配莫氏6號錐堵，塗色法檢查接觸率≥40%) 75h5外圓 內圓磨床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 卧式車床
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號內錐孔(卸堵，塗色法檢查接觸率≥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 按圖樣要求全部檢驗 75h5外圓 前支承軸頸及 專用檢具
五、軸類零件的檢驗
1.加工中的檢驗
自動測量裝置，作為輔助裝置安裝在機床上。這種檢驗方式能在不影響加工的情況下，根據測量結果，主動地控制機床的工作過程，如改變進給量，自動補償刀具磨損，自動退刀、停車等，使之適應加工條件的變化，防止產生廢品，故又稱為主動檢驗。主動檢驗屬在線檢測，即在設備運行，生產不停頓的情況下，根據信號處理的基本原理，掌握設備運行狀況，對生產過程進行預測預報及必要調整。在線檢測在機械製造中的應用越來越廣。
2.加工後的檢驗
單件小批生產中，尺寸精度一般用外徑千分尺檢驗;大批大量生產時，常採用光滑極限量規檢驗，長度大而精度高的工件可用比較儀檢驗。表面粗糙度可用粗糙