1、主軸毛坯的制造方法及熱處理

批量：大批；材料：45鋼；毛坯：模鍛件

   (1)材料

 在單件小批生產中，軸類鍛件的毛坯往往使用熱軋棒料。

 對于直徑差較大的階梯軸，為了節約材料和減少機械加工的勞動量，則往往采用鍛件。單件小批生產的階梯軸一般采用自由鍛，在大批大量生產時則采用模鍛。

（2）熱處理

 45鋼，在調質處理（235HBS）之后，再經局部高頻淬火，可以使局部硬度達到HRC62～65，再經過適當的回火處理，可以降到需要的硬度（例如CA6140主軸規定為HRC52）。

 9Mn2V，這是一種含碳0.9%左右的錳釩合金工具鋼，淬透性、機械強度和硬度均比45鋼為優。經過適當的熱處理之后，適用于高精度機床主軸的尺寸精度穩定性的要求。例如，萬能外圓磨床   M1432A頭架和砂輪主軸就采用這種材料。

 38CrMoAl，這是一種中碳合金氮化鋼，由于氮化溫度比一般淬火溫度為低540—550℃，變形更小，硬度也很高（HRC＞65，中心硬度HRC＞28）并有優良的耐疲勞性能，故高精度半自動外圓磨床MBG1432的頭架軸和砂輪軸均采用這種鋼材。

     此外，對于中等精度而轉速較高的軸類鍛件，多選用40Cr等合金結構鋼，這類鋼經調質和高頻淬火后，具有較高的綜合機械性能，能滿足使用要求。有的軸件也選用滾珠軸承鋼如GCr15和彈簧鋼如66Mn等材料．這些鋼材經調質和表面淬火后，具有極高的耐磨性和耐疲勞性能。當要求在高速和重載條件下工作的軸類零件，可選用18CrMnTi、20Mn2B等低碳含金鋼，這些鋼料經滲碳淬火后具有較高的表面硬度、沖擊韌性和心部強度，但熱處理所引起的變形比38CrMoAl為大。

     凡要求局部高頻淬火的主軸，要在前道工序中安排調質處理（有的鋼材則用正火）,當毛坯余量較大時(如鍛件)，調質放在粗車之后、半精車之前，以便因粗車產生的內應力得以在調質時消除；當毛坯余量較小時（如棒料），調質可放在粗車（相當于鍛件的半精車）之前進行。高頻淬火處理一般放在半精車之后，由于主軸只需要局部淬硬，故精度有一定要求而不需淬硬部分的加工，如車螺紋、銑鍵槽等工序，均安排在局部淬火和粗磨之后。對于精度較高的主軸在局部淬火及粗磨之后還需低溫時效處理，從而使主軸的金相組織和應力狀態保持穩定。

2、定位基準的選擇

對實心的軸類零件，精基準面就是頂尖孔，滿足基準重合和基準統一，而對于象CA6140A的空心主軸，除頂尖孔外還有軸頸外圓表面并且兩者交替使用，互為基準。

3、加工階段的劃分

主軸加工過程中的各加工工序和熱處理工序均會不同程度地產生加工誤差和應力，因此要劃分加工階段。主軸加工基本上劃分為下列三個階段。

（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、鉆中心孔和荒車外圓等。

（2）、半精加工階段

 1）半精加工前熱處理對于45鋼一般采用調質處理以達到220～240HBS。

 2）半精加工車工藝錐面（定位錐孔）半精車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，以及車螺紋等。

3）精加工精磨外圓和內外錐面以保證主軸最重要表面的精度。