浏览机床及其夹具典型件的热处理实例（2）

伯龙马

     如题
     2. 机床主轴和丝杠的热处理工艺设计
     主轴和丝杠都是金属切削机床的重要零件。主轴主要起传递动力作用，工作时承受弯曲、扭转和冲击等多种载荷，要求具有足够刚度、强度、耐疲劳、耐磨损和精度稳定等性能。丝杠应用于机床的进给机构和调速机构，普通丝杠要求具有抗疲劳、抗磨损等性能，在腐蚀介质和高温等特殊条件下工作的丝杠，还需要具有耐腐蚀性和耐热性等。下面，分别介绍它们的选材、制造工艺路线及其热处理工艺设计。
   （1） 常用机床主轴材料
机床主轴所用材料，按其热处理工艺方法可分为四类，如表1所示。
表1  机床主轴常用材料及其特点
   （2） 典型车床主轴的热处理工艺设计
     1）零件名称及所用材料  车床主轴如图1所示，其材料为45钢。
图1  车床主轴简图
     2）热处理技术要求  对主轴160mm段进行局部淬火，硬度为48～53HRC。
     3）主轴制造工艺路线  锻造→正火→机械加工→淬火→回火→机械加工→成品。
    4）主轴的热处理工艺性分析  该主轴长径比较大（约为9:1），尽管容易变形但由于要求局部淬火，则减轻了预防和校直变形的难度。值得提及，淬火区螺纹孔和销孔孔径小而多，淬火过程加热和冷却介质浸入后不易清理，需采取适当措施预防。另外，其内锥孔淬火冷却时，由于介质气化后不易排出而影响硬化的均匀性，则应采取有效措施强化锥孔的冷却。
    5）主轴的热处理工艺设计  
    正火：利用锻造余热（即控制毛坯锻造的终锻温度，约850℃），散开吹风冷却。
    淬火：加热前先将主轴180mm淬火段的所有螺孔和销孔用螺丝和销轴（或石棉、耐火泥）堵好，然后主轴吊挂着将头部（180+20mm）段浸入已彻底脱氧的RYD-100-8A型盐浴炉中，于820～840℃加热20～22min，出炉后吊挂着置放于主轴内锥孔淬火专用喷头上，喷头整个浸入（质量分数）5%～10%NaCl水溶液喷冷9～11s后转入油槽中继续冷却。
    回火：吊挂着将淬火的部位浸入380～400℃的硝盐浴炉中，保持20～25min后空冷。
辅助处理：清洗、喷砂和防锈等。
    6）处理结果  淬火段表面硬度为48～52HRC。

   本文插图不清，请参见马伯龙编著《热处理工艺设计与选择》一书的第274页表所示。