（国防科技大学机电工程与自动化学院，湖南长沙410073）

    慧聪表面处理网 摘要：以某型车床主轴为例，介绍以电镀技术为基础的受损零件表面修复方法，再通过磨削加工恢复其精度要求，得到了较好的效果。

    关键词：磨损；电镀；零件修复；车床主轴

    无论是军用还是民用的机电装备，在错综复杂的环境中 运行，都不可避免的会遇到各种各样的损伤。在自然运行条件 下，摩擦损伤是最为常见的一种损伤形式。它实质上是指零件 表面在互相接触运动的状态下，由于摩擦等因素引起金属小 颗粒逐渐从表面脱落，并造成零件表面材料不断流失，从而导 致其失去正常效能的一种破坏现象。依据摩擦损伤的具体状 况和现象，又可将其分为粘着磨损、磨料磨损、接触疲劳磨损、 腐蚀磨损、微动磨损、高温氧化磨损以及冲蚀磨损等形式。对 于这一类失效零件，可以考虑在磨损零件表面镀上一层耐磨 合金，恢复零件的尺寸精度和几何形状精度，使零件获得第二 次甚至第三次生命。

    1 表面损伤修复的基本途径

    一般来讲，零件表面损伤修复的基本途径，主要分为两个 阶段：一是零件受损表面的修复，二是受损表面尺寸和几何形 状精度的修复。

    以电镀技术为基础的镀层获得方法，是修复零件表面最 为有效的手段。电镀是指在含有欲镀金属的盐类溶液中，在直 流电的作用下，以被镀基体金属为阴极，以欲镀金属或其他惰 性导体为阳极，通过电解作用，在基体表面上获得结合牢固的 金属膜的表面工程技术。电镀能够改善基体材料的外观，赋予 材料表面的各种物理化学性能，如耐腐蚀性、装饰性、耐磨性、 钎焊性以及导电、磁、光学性能等，具有工艺设备简单、操作方 便、加工成本低、操作温度低等特点，是表面工程技术中最常 用的方法之一。其工作原理如图1所示。
 

    电刷镀技术，是在普通镀槽电镀技术的基础上发展起来 的一种新型表面工程技术。它采用专门研制的系列电刷镀溶 液、各种形式的镀笔和阳极，以及专用的直流电源，依靠包裹 着的浸满溶液的阳极镀笔，在接阴极工件表面擦拭，使得溶液 中的金属离子在零件表面与阳极接触的各点上发生放电结 晶，从而获得镀层的表面加工方法。其工作原理如图2所示。
 

    2 磨损主轴的损伤分析

    图3为待修的KD-805数控车编程机床。该机床工作时 出现如下状况：
 

    （1）噪声大；

    （2）用卡盘夹持毛坯进行车削加工时，出现较明显颤动。 鉴于以上现象，首先分析为主轴磨损或主轴配合轴承磨 损或变形，决定对该机床进行拆卸，以便进一步观察，做出维 修处理。拆卸主轴箱各零件，通过观察和测量后发现，除主轴 发生摩擦损伤外，其他零件均无损伤失效现象。对于数控车床 而言，主轴是一个简单但受力很复杂的关键性零件。首先，主 轴工作中要承受弯曲、扭转等应力的综合作用，要承受冲击振 动，旋转摩擦副还要承受不断的摩擦作用，并且主轴与轴承和 皮带轮配合的轴颈尺寸偏小，因此导致其配合接触面磨损严 重。其次，由于主轴与轴承配合为过盈配合，其配合表面不断 受到摩擦力的作用，所以在使用过程中发生自然磨损。另外， 在正常工作条件下，有时也由于受周围环境温度或介质的作 用，使机件的金属表面逐渐产生磨损，而这种自然磨损是不可 避免的正常现象。

    出现磨损后的工作面，不可能达到绝对的平整光滑，而是 存在一些微观凸凹，所以轴与轴承的工作面互相接触时，其实 际接触面积将远远小于其名义接触面积，这表明实际接触面 积仅为局部的点接触。由于上述原因，两表面相互接触时，其 微观凸凹不平的地方必然会产生相互啮合（嵌入）的现象。而 且由于实际接触面积小，所以在接触紧密的地方，其接触应力 （或称压强）就非常大，使受力面的受力方向更加复杂，磨损的 速度加快。随着磨损的加重，主轴转动时伴随较明显振颤，较 长的工作时间和较大的工作量，导致磨痕逐渐加深，振颤更加 严重，表现在噪声大，加工出的零件偏差满足不了制造要求， 影响了正常的使用。