大型轴是指定子铁心外径在1000毫米以上的电机所用的轴，其轴承位的表面粗糙度要求较高，通常为Ra 0.4μm(Ra：取样长度内轮廓偏距绝对值的算术平均值)，以减小磨损。今天Ms.参专题讨论大型电机轴，简要介绍加工要点和工艺难点。

大型轴加工介绍大型轴都是由锻件制成的。锻件的制作过程包括冶炼、浇铸、锻造、热处理等。对于大型汽轮发电机的轴，还应包括粗车、粗钻中心通孔、再次热处理、加工外圈、精镗中心通孔、取样检验等。这些工作均由锻件制造厂完成。大型锻件的制作工艺是很复杂的，它需要浇铸几十吨甚至上百吨的钢锭，需要几千吨甚至上万吨的巨型锻压设备、大型退火炉和重型车床等。因此，某些大型水轮发电机的轴是将轴体和联轴器分块锻造，然后焊接起来。某些巨型汽轮发电机还曾采用组合式转子，以避免制作大锻件，但组合式转子的机械强度较差，机械加工较复杂，现已很少采用。

为何大型轴要有中心通孔

许多大型轴具有中心通孔，其目的是除去中心不易锻透的部分，消除内应力，提高工件质量。中心部分的材料取出后，还可作为分析材料成分的试样。大型汽轮发电机的轴较长，转速又较高，因此，对轴的要求是很高的。轴坯均为合金钢锻件。对轴坯要进行一系列的检验，包括检查中心孔壁、残余应力试验、材料的机械性能试验、内部缺陷探伤、化学成分分析、硫偏析检验以及导磁性能试验等。检查合格后，才允许进行机械加工。

合金钢轴为何需要调质

合金钢轴必须经过调质处理，才能发挥它的优越性能。调质处理是将轴加热到850℃左右进行淬火，又经500℃左右的高温回火，以得到回火索氏体晶体结构，使轴的抗冲击韧性提高。

特别提示：需要调质处理的轴，粗车时要留出较大的余量。便热处理变形后仍有足够的尺寸可以修正。

大型轴加工的特殊性

●大型轴的技术要求高，加工量大。为避免不必要的经济损失，加工前轴坯必须经过严格检查，确认合格后才能进行加工。●大型轴平端面和打中心孔一般不在车床上进行，其最方便的方法是用镗床加工。●大型轴的加工余量很大，荒车应采用强力切削，粗车和精车都应采用高速切削，以缩短加工时间。

小知识：荒车是锻造毛坯后机加的第一刀，也叫拉荒(也有的叫做拉黑皮)，主要任务是去处较大的加工余量和锻造的氧化皮，使工件的外圆变得规则，工件的各处余量均匀。

●轴承位粗车后，应及时进行超声波探伤。如果发现裂纹、砂眼等缺陷，不再进行后继工序加工。滚压后，对轴承位还应进行一次超声波探伤。检查合格后，才能铣削键槽。●车削很重的大型轴需用托架支承。为此，必须在轴上制作两个精度较高的托架位。托架位应与中心孔或中心通孔同轴，经保证后续加工的各轴档的径向跳动不致超差。●由于大型轴的产量少，轴承位的精加工不用昂贵的大型外圆磨床磨削。最经济可靠的加工方法是车削到Ra1.6~3.2μm的粗糙度，然后滚压一次到三次。如果滚压工具中的滚子灵活，压力适当，并加机油润滑，则滚压后的表面可达到Ra0.1~0.4μm的粗糙度。滚压后轴承位的直径约缩小0.02~0.06毫米，其表面还具有一定的硬化效果，能延长轴的使用寿命。滚子加工的技术要求很高，外圆表面的粗糙度为Ra0.025μm，外圆与中心孔的同轴度偏差不能超过0.02毫米，在夹具中固定以后，其径向跳动不能超过0.03毫米。近年来，对大型轴轴承档的精加工也有采用珩磨的。轴承位先半精车到粗糙度Ra1.6μm，在直径方向留出0.02~0.05毫米珩磨余量。而磨前必须修正磨轮，以免影响工件的形状精度。粗磨到粗糙度Ra0.μm后，清洗工件表面，用精磨轮进行抛光珩磨，一直磨到图样要求为止。此外，还可在装有磨头的大型车床上磨削轴承位。这时，应在磨头附近配备除尘装置，及时排除磨屑，以免影响工人健康和损伤车床的导轨。

小知识：珩磨是用镶嵌在珩磨头上的油石(也称珩磨条)对精加工表面进行的精整加工。珩磨与孔表面的接触面积较大，加工效率较高。在一定条件下，也可加工平面。珩磨后孔的尺寸精度为 IT7～4 级。

大型汽轮发电机转子散线槽成型铣刀铣出，既深又长，是最繁重的加工工序之一。为保持轴中心线的重量对称和保证齿根的安全系数，要求嵌线槽的公差、粗糙度、等分度都应达到较高的精度。现在嵌线槽是在专用的转子铣槽机上进行加工的，加工精度可以满足要求。