加工中心主軸錐孔加工工藝的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種加工中心主軸錐孔加工工藝，包括以下步驟：下料、熱處理、打孔，粗加工、噴丸處理、去應力處理、半精磨、滲氮、精磨、裝配，通過工藝的改進，加工出來的錐孔表面硬度達到1050-1100HV，而且在600℃以下保持不下降，具有很高的耐磨性和熱硬性，本發(fā)明所述的加工中心主軸錐孔加工工藝采用32Cr2MoV鋼為原料，節(jié)約了成本，通過滲氮工藝的改進以及噴丸強化，滲層體積增大，滲層厚度深，使疲勞強度大大提高，比原來提高30%，耐沖擊能力強，由于氮化溫度低，工件變形小，而且氮化后在工件表面形成致密的穩(wěn)定層，耐腐蝕性高，使用壽命長。
【專利說明】加工中心主軸錐孔加工工藝
【技術領域】
[0001]本發(fā)明屬于加工中心制造【技術領域】，具體涉及加工中心主軸錐孔加工工藝。
【背景技術】
[0002]在加工中心使用過程中，加工的刀具都卡在主軸的錐孔內，加工中心機床在使用中需經常更換刀具，由于氣壓自動裝刀時對中心難免存在微量不同心，因此主軸錐孔表面必須承受一定的沖擊力，現(xiàn)有加工中心主軸錐孔材質一般為38CrMoAl鋼，錐孔現(xiàn)有的加工工藝是:下料一正火一粗加工一調質一半精磨一滲氮一精磨一裝配，38CrMoAL鋼氮化后表面硬度、疲勞強度、耐腐蝕性很高，但是主軸錐孔表面維氏硬度可達900HV，但38CrMoAl鋼氮化層的脆性大，滲層較薄，滲層厚度為0.50mm，基體較軟，基體不能承受刀柄過多次數(shù)的沖擊，從而產生局部變形或拉毛，錐孔發(fā)生拉毛現(xiàn)象，會嚴重影響加工中心的加工精度。

【發(fā)明內容】

[0003]為解決上述問題，本發(fā)明公開了一種加工中心主軸錐孔加工工藝，加工出來的錐孔表面硬度、疲勞強度高，耐沖擊能力強，變形小，耐腐蝕性高，使用壽命長。
[0004]為達到上述目的，本發(fā)明的技術方案如下:
加工中心主軸錐孔加工工藝，其特征在于:包括以下步驟:
(1)下料:使用的材質為32Cr2MoV鋼，并對材料進行探傷檢驗；
(2)熱處理:連續(xù)3-4次在950°C正火處理45-50分鐘，強制風冷，在640°C回火處理30-35分鐘，空冷；
(3)對熱處理過的工件進行打孔，粗車外圓及加工7:24錐孔；
(4)粗磨外圓、內孔；
(5)對7:24錐孔進行噴丸處理；
(6)去應力處理:將步驟(4)所述的半成品與振動電機固定在一起，通過振動電機的振動對半成品進行去應力處理，時間6-8小時；
(7)半精磨，對材料再次進行探傷檢驗；
(8)滲氮:采用井式滲氮爐在520°C滲氮20-25h，輸入氨氣，氨分解率為15_25%，然后在540°C滲氮6-10h，氨分解率為45-65% ；
(9)精磨；
(10)裝配。
[0005]作為本發(fā)明的一種改進，所述步驟(5)噴丸處理，表面覆蓋率達到100%。
[0006]作為本發(fā)明的一種改進，所述步驟(6)振動電機激振力10000N，振動時間4_5h。
[0007]作為本發(fā)明的一種改進，所述步驟(7)半精磨后對材料再次進行探傷檢驗 作為本發(fā)明的一種改進，所述步驟(8)滲氮結束后在450°C保溫2_3h。
[0008]作為本發(fā)明的一種改進，所述步驟(8)滲氮結束后，繼續(xù)輸入氨氣進行爐冷，到150-160°C 出爐。[0009]作為本發(fā)明的一種改進，所述步驟(8)滲氮前把不需要滲氮的部位刷上防滲氮涂料。
[0010]作為本發(fā)明的一種改進，所述防滲氮涂料為FC-1防滲氮涂料。
[0011]本發(fā)明的有益效果是:
本發(fā)明所述的一種加工中心主軸錐孔加工工藝，加工出來的錐孔表面硬度、疲勞強度高，耐沖擊能力強，變形小，耐腐蝕性高，使用壽命長。
【具體實施方式】實施例
[0012]本實施例所述的加工中心主軸錐孔加工工藝，包括以下步驟:
(1)下料:使用的材質為32Cr2MoV鋼，并對材料進行探傷檢驗；
(2)熱處理:連續(xù)4次在950°C正火處理50分鐘，強制風冷，在640°C回火處理35分鐘，空冷；
(3)對熱處理過的工件進行打孔，粗車外圓及加工7:24錐孔；
(4)粗磨外圓、內孔；
(5)對7:24錐孔進行噴丸處理；
(6)去應力處理:將步驟(4)所述的半成品與振動電機固定在一起，通過振動電機的振動對半成品進行去應力處理，時間8小時；
(7)半精磨，對材料再次進行探傷檢驗；
(8)滲氮:采用井式滲氮爐在520°C滲氮20h，輸入氨氣，氨分解率為15%，然后在540°C滲氮8h，氨分解率為50%;
(9)精磨；
(10)裝配。
[0013]本實施例所述步驟(I)在下料時就對材料進行探傷檢驗，檢驗金屬材料內部是否有裂紋或缺陷，以便能夠及時發(fā)現(xiàn)問題，減少損失。
[0014]本實施例所述步驟(2)對材料進行正火、回火處理，改善材料的切削性能,材料在短時間內快速加熱、冷卻，奧氏體沒有足夠的時間長大，冷卻后得到很細小的晶粒，連續(xù)3-4次對材料進行正火、回火處理，使晶粒進一步細化、均勻，細化的晶粒使單位體積內晶界面積明顯提高，從而減少脆性，獲得高強度、韌性、塑性的綜合力學性能。
[0015]本實施例所述步驟(5)對7:24錐孔進行噴丸處理，表面覆蓋率達到100%，能夠使錐孔內壁表面強化，也可消除應力，材料經過噴丸強化，極大程度地改善了抗疲勞強度，延長了安全工作壽命。
[0016]本實施例所述步驟(6)利用振動電機來消除材料的內應力，簡單易學，節(jié)約成本，所述振動電機激振力10000N，振動時間6-8h，在滲氮前消除內應力是為了防止?jié)B氮時工件變形。
[0017]為了防止在加工、熱處理過程中材料內部收到損傷，在所述步驟(7)半精磨后對材料再次進行探傷檢驗，發(fā)現(xiàn)問題及時處理，避免擴大損失。
[0018]本實施例所述步驟(8)中采用兩段滲氮工藝，第一階段520°C滲氮20_25h，氨分解率為15-25%，使工件表層形成顆粒小，彌散度高的滲氮物，滲氮層硬度，增加然后在540°C滲氮6-10h，氨分解率為45-65%，增加滲氮層深度，為了防止工件滲氮時變形，可以在滲氮結束后在450°C保溫2-3h，滲氮結束后，繼續(xù)輸入氨氣進行爐冷，到150-160°C出爐，出爐溫度過高會造成工件表面氧化變色，增大變形量，通過本方法加工出來的工件表面硬度、疲勞強度高，耐沖擊能力強，變形小，耐腐蝕性高，滲層體積增大，滲層厚度達到0.70mm,比原有錐孔使用壽命長I倍。
[0019]本實施例所述步驟(8)滲氮前把不需要滲氮的部位刷上防滲氮涂料，所述防滲氮涂料為FC-1防滲氮涂料，滲氮后清理干凈。
[0020]本實施例所述步驟(9)滲氮前精磨余量為0.2-0.4mm,不超過0.5mm,減少由于精磨產生的內應力而造成的變形量。
[0021]本發(fā)明所述的加工中心主軸錐孔加工工藝采用32Cr2MoV鋼為原料，節(jié)約了成本，通過工藝的改進，加工出來的錐孔表面硬度達到1050-1100HV，而且在600°C以下保持不下降，具有很高的耐磨性和熱硬性，通過滲氮工藝的改進以及噴丸強化，滲層體積增大，滲層厚度深，使疲勞強度大大提高，比原來提高30%，耐沖擊能力強，由于氮化溫度低，工件變形小，而且氮化后在工件表面形成致密的穩(wěn)定層，耐腐蝕性高，使用壽命長。
[0022]本發(fā)明方案所公開的技術手段不僅限于上述實施方式所公開的技術手段，還包括由以上技術特征任意組合所組成的技術方案。
【權利要求】
1.加工中心主軸錐孔加工工藝，其特征在于:包括以下步驟: (1)下料:使用的材質為32Cr2MoV鋼，并對材料進行探傷檢驗； (2)熱處理:連續(xù)3-4次在950°C正火處理45-50分鐘，強制風冷，在640°C回火處理30-35分鐘，空冷； (3)對熱處理過的工件進行打孔，粗車外圓及加工7:24錐孔； (4)粗磨外圓、內孔； (5)對7:24錐孔進行噴丸處理； (6)去應力處理:將步驟(4)所述的半成品與振動電機固定在一起，通過振動電機的振動對半成品進行去應力處理，時間6-8小時； (7)半精磨，對材料再次進行探傷檢驗； (8)滲氮:采用井式滲氮爐在520°C滲氮20-25h，輸入氨氣，氨分解率為15_25%，然后在540°C滲氮6-10h，氨分解率為45-65% ； (9)精磨； (10)裝配。
2.根據(jù)權利要求1所述的加工中心主軸錐孔加工工藝，其特征在于:所述步驟(5)噴丸處理，表面覆蓋率達到100%。
3.根據(jù)權利要求1所述的加工中心主軸錐孔加工工藝，其特征在于:所述步驟(6)振動電機激振力10000N，振動時間4-5h。
4.根據(jù)權利要求1所述的加工中心主軸錐孔加工工藝，其特征在于:所述步驟(7)半精磨后對材料再次進行探傷檢驗。
5.根據(jù)權利要求1所述的加工中心主軸錐孔加工工藝，其特征在于:所述步驟(8)滲氮結束后在450°C保溫2-3h。
6.根據(jù)權利要求1所述的加工中心主軸錐孔加工工藝，其特征在于:所述步驟(8)滲氮結束后，繼續(xù)輸入氨氣進行爐冷，到150-160°C出爐。
7.根據(jù)權利要求1所述的加工中心主軸錐孔加工工藝，其特征在于:所述步驟(8)滲氮前把不需要滲氮的部位刷上防滲氮涂料。
8.根據(jù)權利要求7所述的加工中心主軸錐孔加工工藝，其特征在于:所述防滲氮涂料為FC-1防滲氮涂料。
【文檔編號】B23P15/14GK104002111SQ201410225774
【公開日】2014年8月27日 申請日期:2014年5月27日 優(yōu)先權日:2014年5月27日
【發(fā)明者】李正祥, 張楊宇, 席凱, 胡少華 申請人:安徽藍德集團股份有限公司