第1个回答 2018-10-08
数控机床主轴是主轴组件中的重要组成部分。的结构尺寸开关、制造精度、材料及其热处理等对整个主轴组件乃至主传动系统的工作性能都有很大的影响。数控机床主轴的以上设计参数随着机床的不同以及主传动系统的设计要求的不同而不同。
主轴加工过程中的加工工序和热处理均会产生不同的加工误差和应力，因此要划分加工阶段，通常分为三个阶段：
1、粗加工阶段
毛坯处理：备料，锻造，热处理（正火）；
粗加工：锯除多余部分，铣端面，钻中心孔，粗车外圆；
目的：切除大部分余量，接近终形尺寸，只留少量余量，及时发现缺陷。
2、半精加工阶段
半精加工前热处理：调质热处理
半精加工：车大端各部，车小端各部，钻深孔，车小端锥孔，车大端锥孔，钻孔；
目的：为精加工作准备，次要表面达到图纸要求。
3、精加工阶段
精加工前热处理：渗氮处理
工前各种加工：精车外圆，粗磨外圆，粗磨大端锥孔，铣花键，铣键槽，车螺纹；
精加工：精磨外圆，粗磨外锥面，精磨外锥面；
具有空心和内锥特点的轴类零件，锻造厂在考虑支承轴颈、一般轴颈和内锥等主要表面的加工顺序时，可有以下几种方案。
①外表面粗加工→钻深孔→外表面精加工→锥孔粗加工→锥孔精加工；
②外表面粗加工→钻深孔→锥孔粗加工→锥孔精加工→外表面精加工；
③外表面粗加工→钻深孔→锥孔粗加工→外表面精加工→锥孔精加工。
针对ca6140车床主轴的加工顺序来说，可作这样的分析比较：
第一方案：在锥孔粗加工时，锻造厂由于要用已精加工过的外圆表面作精基准面，会破坏外圆表面的精度和粗糙度，所以此方案不宜采用。
第二方案：在精加工外圆表面时，还要再插上锥堵，这样会破坏锥孔精度。另外，在锻造加工锥孔时不可避免地会有加工误差（锥孔的磨削条件比外圆磨削条件差人加上锥堵本身的误差等就会造成外圆表面和内锥面的不同轴，故此方案也不宜采用。
第三方案：在锥孔精加工时，虽然也要用已精加工过的外圆表面作为精基准面；但由于锥面精加工的加工余量已很小，磨削力不大；同时锥孔的精加工已处于轴加工的最终阶段，对外圆表面的精度影响不大；加上这一方案的锻造加工顺序，可以采用外圆表面和锥孔互为基准，交替使用，能逐步提高同轴度。
经过这一比较可知，像ca6140主轴这类的轴件加工顺序，以第三方案为佳。
数控机床主轴的结构设计主要考虑主轴的平均直径，主轴内孔直径、悬伸长度和支承跨距。主轴上装有各种零件，由于装配的需要，主轴直径通常是从前向后或是从中间向两端逐渐减少，成阶梯状。
（1）数控机床主轴平均直径。主轴直径包括三个参数；主轴前轴径、后轻径和主轴平均直径。主轴平均走私对主轴部件的风度影响较大。主轴平均直径越大，刚度越高，主轴本身弯曲变形所引起的主轴轴端位移越小。但是主轴平均直径越大，主轴箱结构尺寸就越大，轴承和轴上其零件的尺寸相应增大。主轴直径的实际尺寸应该在主轴组件的结构设计时确定，在满足主轴刚度的条件下，直径宜选较小值。在设计时还应注意使前后轴径差值尽量减小，以提高风度的工艺性能。
（2）数控机床主轴内孔直径。主轴内孔径和机床类型有关，主要用来通过棒料、拉杆、镗杆或顶出顶尖等。主轴孔径越大，可通过的棒料走私就越大，机床的加工范围就越广，主轴组件就越轻。主轴的孔径主要是受主轴风度的制约。当主轴的孔径与主轴平均直径之比小于0.3时，内孔对主轴的刚度几乎没有影响;当比值0.5时，空心主轴的刚度大约为相同直径实心主轴风度的90%；当比值为0.7时，刚度削弱量约为25%;当比值大于0.7时，空心主轴的风度就会急剧下降。一般情况下可取比值在0.5左右。
（3）数控机床主轴悬伸长度。主轴的悬伸长度是指主轴前端主轴前支承中点的距离。悬伸长度的大小取决于主轴端部的结构形式和尺寸、前支承的轴承配置和密封装置等，有的还和机床的其参数有关，如工作台的结构配置等。主轴的悬伸长度对主轴的风度影响很大。主轴悬伸长度越短，其刚度越高。因此，确定悬伸长度的原则是在满足结构要求的前提下，尽可能取较小值。
（4）数控机床主轴支承跨距。主轴支承跨距是指主轴相信两支承的支反力作用点之间的距离。合理确定主轴支承跨距是获得主轴组件最大静风度的重要条件之一。主轴的最佳支承跨距可使主轴组件前端位移最小。
（5）数控机床主轴端部结构。主轴的端部是主轴与工件或工具联系的结合部位，要求夹具和刀具在轴端定位精度高，定位刚度好，装卸方便，同时使主轴的悬伸量小。其结构开关由机床类型和夹具(或刀具)的开关而定。因为夹具和刀具都已经标准化了，所以通用机床的主轴轴端形状和尺寸也已经标准化。
（6）数控机床主轴材料和热处理。对于一般机床而主，决定主轴材料及其热处理的主要依据是主轴的风度要求、耐磨性、载荷特点。主轴的材料道选钢材，特别是价格便宜的中碳钢(如45钢)。当载荷特别大或有较大冲击是，或者精密机床的主轴需要减少热处理后的变形等情况时，才地选用合金钢。主轴常用的热处理方式是高挂、渗氮和感应淬火等。
非标准件主要是国家没有定出严格的标准规格，没有相关的参数规定之外，由企业自由控制的其他配件。非标准件有很多品种，目前没有很规范的分类。大致分类如下：
金属非标准件：
由客户提供图纸，厂家根据图纸利用设备制作出相应的产品，通常是模具居多，公差要求，光洁度都是客户规定的，没有一定的范式。产品从铸造到精加工完全需要相应的质量控制，工序复杂且可变性大，一般成本高于标准件。
非金属非标准件：
是一些非金属材料的加工。诸如塑料，木材，石材等，近年来，注塑行业，塑料模具的发展日益精进，曲面设计，编程数控的引用，使得非标加工的成本和公差等级都有了很大的提升。
非标产品指不是按照国家颁布的统一的行业标准和规格制造的产品或设备，而是根据自己的用途需要，自行设计制造的产品或设备。且外观或性能不在国家设备产品目录内。
为了满足大工业生产的需要，将已生产的，经使用证明性能良好的机械设备进行定型，并且系列化，称为标准产品。而根据用户要求，在标准产品的基础上，生产、改造或定做的产品称为非标产品。
标准化、系列化的产品主要适用于通用的机械设备，实际在设计一个新的工业装置时，有部分设备是专用的，无法在已有系列化的单子中找到，需要进行单独的设计制造的，而且将来的通用性也不会高，这类设备称谓非标产品。
目前，提到非标产品场合比较多的领域，主要是化工和石油化工行业。因为该行业的产品众多，工艺千差万别，因此非标产品也较多。