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        激光數控機床主軸熱處理的工藝實驗

        更新時間:08-08 21:43
        瀏覽量:82

        自從數控技術出現的中間2.0世紀,它取得了巨大的進步。 為了滿足更高的加工技術要求,數控機床的轉速已經達到每分鐘幾十萬轉。 數控機床的高功率和高轉速給主軸的設計和生產帶來了新的問題。 傳統的高頻淬火、主軸整體淬火、局部滲碳等方法只能滿足10000 r / min的轉速要求,但是現在數控機床主軸的轉速已經提高了幾十倍. 由于生產周期長、設備要求高、功耗高、環保、工件變形大等限制,傳統方法不能滿足機床主軸轉速高的要求。 因此,尋找一種新的機床主軸表面熱處理方法已成為一個重要的課題。

         與傳統的熱處理方法相比,激光熱處理可以滿足上述數控機床主軸的新要求。 以普通主軸材料40cr為實驗材料,研究激光處理對其組織和性能的影響。

         實驗材料和方法

         電主軸的材料為40cr,經過淬火和回火,主軸的轉速為8 - 100,000 rpm。 最后,軸承及其主表面的性能要求為52 ~ 56 HRC,σb = 980 MPa,σs = 780 MPa,δs≥9 %,ψ> 45 %,a > 7j mm - 2.  隨機附著4個φ80 mm×20 mm的試樣,兩端光滑。

         普通鋼材為10. 6 μm波長激光的吸收率非常低,只有大約30 %. 因此,在CO2激光器實際用于熱處理之前,分別在主軸和樣品上涂覆一層特殊涂層,以增加其對激光的吸收。

          5kw CO2橫流激光器對樣品進行激光熱處理. 其輸出功率( p )為1800 ~ 20000 w,掃描速度為5 mm / s,機床轉速為30r / min,掃描寬度為2 ~ 3. 5毫米。

         在HV - 150 a顯微硬度測試儀上測試表面硬化層的顯微硬度. 通過光學顯微鏡( om )觀察樣品的金相結構,并測量硬化層的深度和寬度。

        3 結論

         ( 1 )激光熱處理后,硬化層可獲得極細的馬氏體組織。

         ( 2 )激光淬火后機床主軸可獲得較高硬度;磨損質量損失小于正常淬火的40cr鋼。 改變功率和掃描速度對硬化層的寬度和深度有很大影響。


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