大型鍛造廠(chǎng)對(duì)45#鋼主軸加工工藝過(guò)程分析

45鋼是常用的工業(yè)用鋼材之一，具有較高的強(qiáng)度和良好的韌性，在各種機(jī)械部件和結(jié)構(gòu)中得到廣泛的應(yīng)用。然而，為了保證45#鋼材料的性能和使用壽命，熱處理過(guò)程不可或缺。本文將以45#鋼主軸為題，介紹45#鋼主軸的加工工藝過(guò)程。

加工階段的劃分

主軸加工過(guò)程中的各加工工序和熱處理工序均會(huì)不同程度地產(chǎn)生加工誤差和應(yīng)力，因此要?jiǎng)澐旨庸るA段。主軸鍛件加工基本上劃分為下列三個(gè)階段。

（1）、粗加工階段

1）毛坯處理毛坯備料、鍛造和正火。

2）粗加工鋸去多余部分，銑端面、鉆中心孔和荒車(chē)外圓等。

（2）、半精加工階段

1）半精加工前熱處理對(duì)于45鋼一般采用調(diào)質(zhì)處理以達(dá)到220～240HBS。

2）半精加工車(chē)工藝錐面（定位錐孔）半精車(chē)外圓端面和鉆深孔等。

（3）、精加工階段

1）精加工前熱處理局部高頻淬火。

2）精加工前各種加工粗磨定位錐面、粗磨外圓、銑鍵槽和花鍵槽，以及車(chē)螺紋等。

3）精加工精磨外圓和內(nèi)外錐面以保證主軸最重要表面的精度。

加工順序的安排和工序的確定

具有空心和內(nèi)錐特點(diǎn)的軸類(lèi)零件，在考慮支承軸頸、一般軸頸和內(nèi)錐等主要表面的加工順序時(shí)，可有以下幾種方案。

①外表面粗加工→鉆深孔→外表面精加工→錐孔粗加工→錐孔精加工；

②外表面粗加工→鉆深孔→錐孔粗加工→錐孔精加工→外表面精加工；

③外表面粗加工→鉆深孔→錐孔粗加工→外表面精加工→錐孔精加工。

針對(duì)CA6140車(chē)床主軸的加工順序來(lái)說(shuō)，可作這樣的分析比較：

第一方案：在錐孔粗加工時(shí)，由于要用已精加工過(guò)的外圓表面作精基準(zhǔn)面，會(huì)破壞外圓表面的精度和粗糙度，所以此方案不宜采用。

第二方案：在精加工外圓表面時(shí)，還要再插上錐堵，這樣會(huì)破壞錐孔精度。另外，在加工錐孔時(shí)不可避免地會(huì)有加工誤差（錐孔的磨削條件比外圓磨削條件差人加上錐堵本身的誤差等就會(huì)造成外圓表面和內(nèi)錐面的不同軸，故此方案也不宜采用。

第三方案：在錐孔精加工時(shí)，雖然也要用已精加工過(guò)的外圓表面作為精基準(zhǔn)面；但由于錐面精加工的加工余量已很小，磨削力不大；同時(shí)錐孔的精加工已處于軸加工的最終階段，對(duì)外圓表面的精度影響不大；加上這一方案的加工順序，可以采用外圓表面和錐孔互為基準(zhǔn)，交替使用，能逐步提高同軸度。

經(jīng)過(guò)這一比較可知，象CA6140主軸這類(lèi)的軸鍛件加工順序，以第三方案為佳。

通過(guò)方案的分析比較也可看出，軸類(lèi)零件各表面先后加工順序，在很大程度上與定位基準(zhǔn)的轉(zhuǎn)換有關(guān)。當(dāng)零件加工用的粗、精基準(zhǔn)選定后，加工順序就大致可以確定了。因?yàn)楦麟A段開(kāi)始總是先加工定位基準(zhǔn)面，即先行工序必須為后面的工序準(zhǔn)備好所用的定位基準(zhǔn)。例如CA6140主軸工藝過(guò)程，一開(kāi)始就銑端面打中心孔。這是為粗車(chē)和半精車(chē)外圓準(zhǔn)備定位基準(zhǔn)；半精車(chē)外圓又為深孔加工準(zhǔn)備了定位基準(zhǔn)；半精車(chē)外圓也為前后的錐孔加工準(zhǔn)備了定位基準(zhǔn)。反過(guò)來(lái)，前后錐孔裝上錐堵后的頂尖孔，又為此后的半精加工和精加工外圓準(zhǔn)備了定位基準(zhǔn)；而最后磨錐孔的定位基準(zhǔn)則又是上工序磨好的軸頸表面。

工序的確定要按加工順序進(jìn)行，應(yīng)當(dāng)掌握兩個(gè)原則：

1）工序中的定位基準(zhǔn)面要安排在該工序之前加工。例如，深孔加工所以安排在外圓表面粗車(chē)之后，是為了要有較精確的軸頸作為定位基準(zhǔn)面，以保證深孔加工時(shí)壁厚均勻。

2）對(duì)各表面的加工要粗、精分開(kāi)，先粗后精，多次加工，以逐步提高其精度和粗糙度。主要表面的精加工應(yīng)安排在最后。為了改善金屬組織和加工性能而安排的熱處理工序，如退火、正火等，一般應(yīng)安排在機(jī)械加工之前。

為了提高鍛件的機(jī)械性能和消除內(nèi)應(yīng)力而安排的熱處理工序，如調(diào)質(zhì)、時(shí)效處理等，一般應(yīng)安排在粗加工之后，精加工之前。