大尺寸軸用于規(guī)定子芯外徑大于1000mm的電機(jī)，要求軸承位置表面粗糙度高，一般為Ra 0.4m(Ra:取樣長(zhǎng)度內(nèi)型面偏移絕對(duì)值的算術(shù)平均值)，以減少磨損。今天，女士將在專(zhuān)題中討論大型電機(jī)軸，并簡(jiǎn)要介紹加工要點(diǎn)和技術(shù)難點(diǎn)。

　　大型軸加工介紹

　　大軸是由鍛件制成的。鍛造工藝包括冶煉、鑄造、鍛造、熱處理等。對(duì)于大型汽輪發(fā)電機(jī)的軸，還應(yīng)包括粗車(chē)、中心通孔粗鉆、再次熱處理、外圈加工、中心通孔精鏜、抽樣檢驗(yàn)等。所有這些工作都是由鍛造廠(chǎng)完成的。

　　大型鍛件的制造過(guò)程非常復(fù)雜。它需要鑄造幾十噸甚至幾百?lài)嵉匿撳V，幾千噸甚至上萬(wàn)噸的巨型鍛造設(shè)備，大型退火爐和重型車(chē)床。因此，一些大型水輪發(fā)電機(jī)的軸被鍛造成塊，然后焊接在一起。一些巨型汽輪發(fā)電機(jī)也采用組合轉(zhuǎn)子來(lái)避免制造大鍛件，但組合轉(zhuǎn)子由于機(jī)械強(qiáng)度差、加工復(fù)雜而很少使用。

　　為什么大軸有中心通孔?

　　很多大軸都有中心通孔，目的是去除中心不容易被鍛透的部位，消除內(nèi)應(yīng)力，提高工件質(zhì)量。材料的中心部分取出后，也可以作為分析材料成分的樣品。大型汽輪發(fā)電機(jī)的軸長(zhǎng)，轉(zhuǎn)速高，對(duì)軸的要求很高。

　　軸都是合金鋼鍛件。車(chē)軸毛坯應(yīng)進(jìn)行一系列檢查，包括檢查中心孔壁、殘余應(yīng)力試驗(yàn)、材料力學(xué)性能試驗(yàn)、內(nèi)部缺陷檢測(cè)、化學(xué)成分分析、硫偏析試驗(yàn)和導(dǎo)磁率能量試驗(yàn)等。檢驗(yàn)合格后方可進(jìn)行機(jī)械加工。

　　合金鋼軸為什么需要調(diào)質(zhì)

　　合金鋼軸必須經(jīng)過(guò)淬火和回火才能發(fā)揮其優(yōu)越的性能。調(diào)質(zhì)處理是將軸加熱到850左右進(jìn)行淬火，然后在500左右進(jìn)行回火，獲得回火索氏體晶體結(jié)構(gòu)，提高軸的沖擊韌性。

　　對(duì)于需要用特別提示：,淬火和回火的軸，在粗車(chē)時(shí)應(yīng)留出很大的余量。熱處理變形后仍有足夠的尺寸需要修正。

　　大型軸加工的特殊性

　　大軸技術(shù)要求高，加工量大。為了避免不必要的經(jīng)濟(jì)損失，前軸毛坯的加工必須經(jīng)過(guò)嚴(yán)格的檢驗(yàn)，合格后才能加工。

　　大軸的平端面和中心孔沖孔一般不在車(chē)床上進(jìn)行，最方便的方法是使用鏜床。

　　大軸的加工余量很大。廢車(chē)應(yīng)采用重切削，粗車(chē)和精車(chē)應(yīng)采用高速切削，以縮短加工時(shí)間。

　　知識(shí)：毛坯車(chē)削是鍛造毛坯后加工的第一個(gè)刀具，也叫拉毛坯(或黑皮拉)。其主要任務(wù)是去除大的加工余量和鍛造氧化皮，使工件外圓變得規(guī)則，工件各處余量均勻。

　　軸承位置粗車(chē)后，應(yīng)及時(shí)進(jìn)行超聲波檢查。如果發(fā)現(xiàn)裂紋、砂眼等缺陷，將不進(jìn)行后續(xù)處理。滾動(dòng)后，軸承位置也應(yīng)進(jìn)行超聲波檢測(cè)。檢查合格后才能銑鍵槽。

　　低轉(zhuǎn)向重型大軸需要支架支撐。因此，必須在軸上做兩個(gè)高精度的支架位置。支架應(yīng)與中心孔或中心通孔同軸，各軸齒輪在后續(xù)加工中的徑向跳動(dòng)不能超出公差范圍。

　　由于大軸輸出小，軸承位置的精密加工不需要昂貴的大型外圓磨床。最經(jīng)濟(jì)可靠的加工方法是車(chē)削至1.6~3.2m粗糙度，然后滾壓一次或三次。如果滾壓工具中的滾子是柔性的，壓力適當(dāng)，并加油潤(rùn)滑，滾壓后的表面可達(dá)Ra0.1~0.4m

　　，外圓與中心孔的同軸度偏差不能超過(guò)0.02毫米，在夾具中固定以后，其徑向跳動(dòng)不能超過(guò)0.03毫米。

　　近年來(lái)，對(duì)大型軸軸承檔的精加工也有采用珩磨的。軸承位先半精車(chē)到粗糙度Ra1.6μm，在直徑方向留出0.02~0.05毫米珩磨余量。而磨前必須修正磨輪，以免影響工件的形狀精度。粗磨到粗糙度Ra0.μm后，清洗工件表面，用精磨輪進(jìn)行拋光珩磨，一直磨到圖樣要求為止。此外，還可在裝有磨頭的大型車(chē)床上磨削軸承位。這時(shí)，應(yīng)在磨頭附近配備除塵裝置，及時(shí)排除磨屑，以免影響工人健康和損傷車(chē)床的導(dǎo)軌。

　　小知識(shí)：珩磨是用鑲嵌在珩磨頭上的油石(也稱(chēng)珩磨條)對(duì)精加工表面進(jìn)行的精整加工。珩磨與孔表面的接觸面積較大，加工效率較高。在一定條件下，也可加工平面。珩磨后孔的尺寸精度為 IT7～4 級(jí)。

　　大型汽輪發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子散線(xiàn)槽成型銑刀銑出，既深又長(zhǎng)，是最繁重的加工工序之一。為保持軸中心線(xiàn)的重量對(duì)稱(chēng)和保證齒根的安全系數(shù)，要求嵌線(xiàn)槽的公差、粗糙度、等分度都應(yīng)達(dá)到較高的精度。現(xiàn)在嵌線(xiàn)槽是在專(zhuān)用的轉(zhuǎn)子銑槽機(jī)上進(jìn)行加工的，加工精度可以滿(mǎn)足要求。

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