大型軸是指定子鐵心外徑在1000毫米以上的電機所用的軸，其軸承位的表面粗糙度要求較高，通常為Ra 0.4μm(Ra：取樣長度內輪廓偏距絕對值的算術平均值)，以減小磨損。今天Ms.參專題討論大型電機軸，簡要介紹加工要點和工藝難點。
大型軸加工介紹
大型軸都是由鍛件製成的。鍛件的製作過程包括冶煉、澆鑄、鍛造、熱處理等。對於大型汽輪發電機的軸，還應包括粗車、粗鑽中心通孔、再次熱處理、加工外圈、精鏜中心通孔、取樣檢驗等。這些工作均由鍛件製造廠完成。
大型鍛件的製作工藝是很複雜的，它需要澆鑄幾十噸甚至上百噸的鋼錠，需要幾千噸甚至上萬噸的巨型鍛壓設備、大型退火爐和重型車床等。因此，某些大型水輪發電機的軸是將軸體和聯軸器分塊鍛造，然後焊接起來。某些巨型汽輪發電機還曾採用組合式轉子，以避免製作大鍛件，但組合式轉子的機械強度較差，機械加工較複雜，現已很少採用。
為何大型軸要有中心通孔
許多大型軸具有中心通孔，其目的是除去中心不易鍛透的部分，消除內應力，提高工件質量。中心部分的材料取出後，還可作為分析材料成分的試樣。大型汽輪發電機的軸較長，轉速又較高，因此，對軸的要求是很高的。
軸坯均為合金鋼鍛件。對軸坯要進行一系列的檢驗，包括檢查中心孔壁、殘餘應力試驗、材料的機械性能試驗、內部缺陷探傷、化學成分分析、硫偏析檢驗以及導磁性能試驗等。檢查合格後，才允許進行機械加工。
合金鋼軸為何需要調質
合金鋼軸必須經過調質處理，才能發揮它的優越性能。調質處理是將軸加熱到850℃左右進行淬火，又經500℃左右的高溫回火，以得到回火索氏體晶體結構，使軸的抗衝擊韌性提高。
特別提示：需要調質處理的軸，粗車時要留出較大的餘量。便熱處理變形後仍有足夠的尺寸可以修正。
大型軸加工的特殊性
●大型軸的技術要求高，加工量大。為避免不必要的經濟損失，加工前軸坯必須經過嚴格檢查，確認合格後才能進行加工。
●大型軸平端面和打中心孔一般不在車床上進行，其最方便的方法是用鏜床加工。
●大型軸的加工餘量很大，荒車應採用強力切削，粗車和精車都應採用高速切削，以縮短加工時間。
小知識：荒車是鍛造毛坯後機加的第一刀，也叫拉荒（也有的叫做拉黑皮），主要任務是去處較大的加工餘量和鍛造的氧化皮，使工件的外圓變得規則，工件的各處餘量均勻。
●軸承位粗車後，應及時進行超聲波探傷。如果發現裂紋、砂眼等缺陷，不再進行後繼工序加工。滾壓後，對軸承位還應進行一次超聲波探傷。檢查合格後，才能銑削鍵槽。
●車削很重的大型軸需用托架支承。為此，必須在軸上製作兩個精度較高的托架位。托架位應與中心孔或中心通孔同軸，經保證後續加工的各軸檔的徑向跳動不致超差。
●由於大型軸的產量少，軸承位的精加工不用昂貴的大型外圓磨床磨削。最經濟可靠的加工方法是車削到Ra1.6~3.2μm的粗糙度，然後滾壓一次到三次。如果滾壓工具中的滾子靈活，壓力適當，並加機油潤滑，則滾壓後的表面可達到Ra0.1~0.4μm的粗糙度。滾壓後軸承位的直徑約縮小0.02~0.06毫米，其表面還具有一定的硬化效果，能延長軸的使用壽命。
滾子加工的技術要求很高，外圓表面的粗糙度為Ra0.025μm，外圓與中心孔的同軸度偏差不能超過0.02毫米，在夾具中固定以後，其徑向跳動不能超過0.03毫米。
近年來，對大型軸軸承檔的精加工也有采用珩磨的。軸承位先半精車到粗糙度Ra1.6μm，在直徑方向留出0.02~0.05毫米珩磨餘量。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後，清洗工件表面，用精磨輪進行拋光珩磨，一直磨到圖樣要求為止。此外，還可在裝有磨頭的大型車床上磨削軸承位。這時，應在磨頭附近配備除塵裝置，及時排除磨屑，以免影響工人健康和損傷車床的導軌。
小知識：珩磨是用鑲嵌在珩磨頭上的油石（也稱珩磨條）對精加工表面進行的精整加工。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。珩磨後孔的尺寸精度為 IT7～4 級。
大型汽輪發電機轉子散線槽成型銑刀銑出，既深又長，是最繁重的加工工序之一。為保持軸中心線的重量對稱和保證齒根的安全係數，要求嵌線槽的公差、粗糙度、等分度都應達到較高的精度。現在嵌線槽是在專用的轉子銑槽機上進行加工的，加工精度可以滿足要求。
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