硬铬电镀工艺(套筒镀铬工艺和研磨工艺)。
根据镀铬工艺和操作油管的加工难点，以及传统磨床无法装夹的问题，详细论述了在卧式车床上磨削镀铬层外圆的工艺方法。
1前言。
镀铬工艺是一种根据电解原理在电导体上镀一层金属铬的方法。镀铬工艺有很多种，可分为:①保护性镀铬和装饰性镀铬。②镀硬铬。③镀乳白色铬。④镀松孔铬。⑤黑色镀铬。
为提高表面硬度和耐磨性，葛洲坝水电抢修工程作业油管涂硬铬。该涂层具有极高的硬度和耐磨性，可延长工件的使用寿命，修复磨损零件的尺寸公差。镀硬铬的厚度一般为10 ~ 50 m，但也可根据需要确定，有的可达200 ~ 800 m。
硬铬，也叫耐磨铬，是机械零件常用的一种镀铬工艺。根据其镀铬方法，分为研磨镀铬和大小镀铬。磨削镀铬工艺简单，对镀铬层厚度的尺寸要求相对宽松。镀铬后，通过磨削达到最终工件尺寸要求，但磨削困难。尺寸镀铬通过了复杂的镀铬工艺要求，在保证镀铬层均匀性的情况下，可以严格控制镀层厚度。镀铬后可以满足成品的要求，不需要进一步加工。与磨削镀铬相比，尺寸镀铬在原材料利用和节能方面具有明显优势，但镀铬成本较高。这次制造的葛洲坝作业用油管是经过打磨镀铬，然后在油管外圆设计镀铬后再加工。
2操作油管结构和镀铬要求。
操作油管外圆为阶梯轴结构(见图1)，两轴上镀铬范围分别为f 290mm1375mm和f 480mm640mm，加工后要求镀层厚度为350m。镀铬后要求同轴度为R0.03mm，表面粗糙度Ra为0.8m，直径公差仅为0.05 mm，由于镀硬铬硬度高，不能使用常规车削，需要磨削。但操作油管总长度为2170mm，最大外圆为680 mm，由于工件较大，常规磨床无法夹紧，最终只能在卧式车床上磨削加工油管镀铬层(见图2)。
图1操作油管外圆的阶梯轴结构。
图2在卧式车床上磨削加工油管镀铬层。
3磨具的选择。
在数控卧式车床上操作要夹紧的油管。由于卧式车床是非专业磨床，没有很好的冷却设计，加工精度不高，所以安装冷却设备和选择磨具非常重要。经过预试加工，总结出磨削前准备的刀具如表1所示。使用这些工具后，可以获得更好的加工效果。
表1研磨前准备的工具。
4操作管道的夹紧和对准要求。
(1)装夹由于操作油管深圳生活网表面大部分是镀铬的，两层镀铬的同轴度为0.03mm，需要一站打磨，所以用卧式车床卡盘装夹f 680mm的法兰外圆，另一端用顶撑轴塞紧，找正后装夹牢固。工件夹紧如图3所示。
图3工件的夹紧。
(2)为此，找正只是打磨油管外圆上的镀铬层，其他尺寸都已经完成。根据图1所示的同轴度要求，找正应按照油管法兰端右端面的f 523mm挡块进行，但挡块已被卡盘挡住，因此只能按照f 680mm法兰外圆找正。由于镀铬前f 680mm法兰外圆与f 523mm接头在同一工位加工，同轴度高，可作为找正参考。机床千分表测量两个镀铬层在圆周方向的远端位置，检查同轴度，检测镀铬层余量是否满足最终磨削尺寸要求。通过测试后，进行后续处理。
5冷却管的安装。
由于工件的镀铬层较硬，所以用磨床磨削时发热很快。如果不迅速冷却，工件会受热膨胀，磨床会停止工作，影响加工和产品质量。因此，在研磨过程中冷却是非常必要的。
根据卧式车床的结构，可以使用机床切削液对工件进行局部冷却。具体实施方法:通过铁丝将喷洒切削液的软管固定在磨床上，将喷嘴对准磨床的磨削位置，当磨床磨削工件时，冷却管随磨床移动，冷却磨削位置。同时，切削液带走掉落的砂轮颗粒和硬铬颗粒，保护机床导轨面不受磨损。请注意，冷却管应放置在研磨机电机的相对侧，以防止切削液飞溅并损坏电机。
6研磨工艺。
准备工作完成后，开始打磨。
1)粗磨两层镀铬层，进给速度控制在0.02 ~ 0.04 mm/min，磨床进给速度为3 mm/r，对于f480mm外圆，机床速度为50r/min；f290mm毫米外圆的加工速度为60转/分钟。打磨镀铬层去除高点，用温度计实时监测镀铬层的温度变化。
2)滚圆后测量镀铬层的直径，用测厚仪测量镀铬层的厚度。镀铬层的直径尺寸达到图纸要求的公差后，计算最浅镀铬层的厚度是否满足0.35mm的图纸要求，测试合格后继续粗磨；如果不合格，检查是否可以根据实际测量情况进行调整；如果无法调整，可以考虑重新镀铬。
3)用千分表测量工件的同轴度。试验合格后，粗磨两层镀铬层，继续配合冷却、测温、尺寸测量。粗磨时，由于工件磨削部分尺寸较长，如果外圆磨削后出现倾斜误差，可以通过分段磨削的方式减小斜率高低点之差，使外圆倾斜度小于最终尺寸公差。
4)当一侧留有0.05毫米的余量时，夹紧砂带机进行精磨和抛光。砂带机的进给速度为3毫米/秒..对于f 480mm外圆，机器速度为50r/min；对于290毫米外圆，机器速度为60转/分钟。
7.镀铬后续问题的处理。
1)操作油管f 480mm外圆镀铬后的深圳生活网，40mm长倒角与镀铬层交界处有台阶；f 480mm外圆另一端的f500mm止平面上存在多余镀铬层(见图4中两圈标注的位置)，影响外观质量，使用时存在镀铬层损坏或脱落的潜在风险。
图4加工缺陷位置示意图。
处理方案:①手动使用砂轮机，将砂轮片压靠在f 500mm止面上，逐渐向f 480mm外圆侧打磨，去除多余的镀铬层，卧式车床配合旋转工件。抛光时，保护周围的镀铬深圳生活网，避免损坏镀铬层。(2)卧式车床夹紧磨床，更换新砂轮，贴紧f 500mm止面，将手工留下的多余镀铬层打磨至f 480mm外圆侧。在不磨到f 480mm外圆的情况下，尽可能去除多余的镀铬层。在最末端开口平面的根部位置，允许使用较小的刀盘。③根据f 480mm外圆长度40mm的倒角，打磨f 480mm外圆的镀铬层，使镀铬层与倒角平滑过渡。④卧式车床夹紧砂带机，打磨抛光f 480mm外圆镀铬层，提高外观质量。
2)由于镀铬工艺会在镀铬前通过酸洗活化工件，此时图4所示的操作油管内腔区域的防锈底漆会溶解。镀铬层打磨后，内腔表面会产生一层浮锈。由于内腔空较小，无法用磨床等设备进行抛光除锈。各种方案尝试后，用能溶解铁锈、清除浮锈的溶液擦拭是可行的方案，具体如下:①用白布蘸取200 #溶剂汽油，清理作业油管内腔的油污和杂质。②用白布蘸取稀磷酸溶液，擦去内腔存在的铁锈。③清洗后，用风管吹干内腔表面。④全面清洗工件。⑤及时对工件内表面进行清洁和油漆。
注意事项:①用磷酸溶液除锈前，必须清除管道内的油污和杂质，否则会影响除锈效果。②清理f 440mm内圈铁锈时，需用长棍扎白布，蘸磷酸溶液擦拭除锈。
注意事项:对于有内腔结构的工件，镀铬前不需要涂防锈漆。镀铬后，应立即清洗内腔，并涂上防锈漆，以防止未加工表面生锈。
8结束语
该磨削工艺有效解决了镀铬层硬度高、尺寸公差小的加工难题，对轴类镀铬零件的加工具有一定的参考价值。
专家意见
在这个例子中，镀铬油管是一个大的阶梯轴部件，不能用传统的磨床夹紧。作者通过就地取材，另辟蹊径，在卧式车床上安装了合适的冷却设备和磨具，实现了外圆磨削功能，解决了镀铬带来的后续问题。
本文对车床的磨削工艺进行了详细的论述，通过设备改造和工艺优化相结合，扩大了卧式车床的加工范围，具有很好的创新和示范作用。
