CN103894789A - 一种机床主轴的加工方法 - Google Patents
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Abstract
一种机床主轴的加工方法，属于机械领域。45号钢经过锻造、正火、粗加工、调质、半精加工、热处理、精加工，得到成品。其有益效果为加工后的主轴具有较高的韧度、塑性、强度和硬度，使主轴具有很高的综合力学性能，减少失效，保证了工件的加工精度和机床的正常运行。
Description
技术领域
本发明属于机械领域，尤其涉及一种机床主轴的加工方法。
背景技术
机床主轴指的是机床上带动工件或刀具旋转的轴。通常由主轴、轴承和传动件（齿轮或带轮）等组成主轴部件。除了刨床、拉床等主运动为直线运动的机床外，大多数机床都有主轴部件。主轴部件的运动精度和结构刚度是决定加工质量和切削效率的重要因素。衡量主轴部件性能的指标主要是旋转精度、刚度和速度适应性。①旋转精度：主轴旋转时在影响加工精度的方向上出现的径向和轴向跳动，要决定于主轴和轴承的制造和装配质量。②动、静刚度：主要决定于主轴的弯曲刚度、轴承的刚度和阻尼。③速度适应性：允许的最高转速和转速范围，主要决定于轴承的结构和润滑，以及散热条件。
根据工作特点，主轴的失效形式可分为下三种类型：过量变形：主轴在使用过程中产生设计不允许的过度变形，包括弹性变形、塑形变形以及高温蠕变；断裂：包括在严重超载情况下造成的段捏，在一次性高冲击载荷作用下引起的断裂及由交变载荷长期作用而造成的疲劳断裂。疲劳断裂是常见的失效形式，主要是扭转疲劳，也就是弯曲疲劳；磨损：轴颈处、花键外过度磨损，使其丧失规定的尺寸、集合形状及精度而失效。
发明内容
本发明的目的是提供一种机床株洲的加工方法，有效减少了失效发生。
本发明是通过以下方式实现的：其包括以下步骤：
（1）锻造；
（2）正火：850--870℃，保温1.2—2h，出炉空冷；
（3）粗加工；
（4）调质：加热到A3+(30~50)℃后在10%左右的盐水溶液中淬冷，然后进行高温回火，加热温度为560-600℃；
（5）半精加工；
（6）热处理；
（7）精加工；
（8）得到成品。
主轴材料采用45号钢。
正火时采用箱式电炉。
热处理采用感应表面淬火和低温回火，回火温度为150-200℃，空冷。
本发明的有益效果为：加工后的主轴具有较高的韧度、塑性、强度和硬度，使主轴具有很高的综合力学性能，减少失效，保证了工件的加工精度和机床的正常运行。
具体实施方式
实施例
选用45号钢，其包括以下步骤：
（1）锻造：一端在油炉内加热, 加热长度为全长的2/3。加热规范：1230℃---1260℃，90-100分钟，自炉内取出锻件, 操作机夹持未加热端, 在锤上轻击数次以去除氧化皮，从样板未加热一端850mm出作标记，以确保下次锻造的所需的尺寸，离加热端250mm-550mm处锻造一端，调转送入炉内加热，按上述方法锻出另一端；
（2）正火：采用箱式电炉，850-870℃，保温1.2-2h，出炉空冷；
（3）粗加工：采用多刀半自动车床来进行粗加工，粗加工阶段主要包括铣端面、加工顶尖孔、粗车外圆等。此时是以顶孔尖定位，留出0.5-1mm的加工余量；
①基准先行：首先加工好定位基准面，主轴加工也总是先安排铣端面钻中心孔，以便为后续工序准备好定位基准；
②外圆的加工：外圆车削是粗加工和半精加工外圆表面应用最广泛的加工方法。成批生产时采用转塔车床，数控车床，大批量生产时，采用多刀半自动车床，液压仿形半自动车床等；
（4）调质：加热到A3+(30~50)℃后在10%左右的盐水溶液中淬冷，然后进行高温回火，加热温度为560-600℃，调质预处理以后轴的硬度为220-250HBS；
（5）半精加工：半精加工阶段包括半精车外圆，钻通孔，车锥面、锥孔，钻大头端面各孔，精车外圆等。其主要的加工步骤为：
1加工大端部：加工大端外圆、短锥、断面及台阶；
2加工小端部：加工小端部的外圆、锥面；
3钻孔；
4加工大端面、小端面的锥孔；
（6）热处理：主轴的热处理工艺采用的是感应表面淬火加低温回火，感应表面淬火热处理采用中频感应加热，电流频率在（500-1000）kHz，一般经过最终热处理后的淬硬层深度为2-10mm，主轴的低温回火温度一般为150℃-200℃，然后空冷；
（7）精加工：主轴的精加工一般采用的是磨削加工；
（8）得到成品。
Claims (4)
1.一种机床主轴的加工方法，其特征在于：其包括以下步骤：
（1）锻造；
（2）正火：850--870℃，保温1.2—2h，出炉空冷；
（3）粗加工；
（4）调质：加热到A3+(30~50)℃后在10%左右的盐水溶液中淬冷，然后进行高温回火，加热温度为560-600℃；
（5）半精加工；
（6）热处理；
（7）精加工；
（8）得到成品。
2.根据权利要求1所述的机床主轴的加工方法，其特征在于：主轴材料采用45号钢。
3.根据权利要求1所述的机床主轴的加工方法，其特征在于：正火时采用箱式电炉。
4.根据权利要求1所述的机床主轴的加工方法，其特征在于：热处理采用感应表面淬火和低温回火，回火温度为150-200℃，空冷。
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