40Cr钢是一种主轴常用调质钢, 具有较高的强度、韧性和塑性。调制后的主轴其硬度与耐磨性能不太理想, 高速下容易在轴颈处磨损, 影响主轴工作精度。采用不同的激光相变硬化工艺对正火态40Cr进行表面处理, 找出适合高速主轴激光相变硬化方法, 提高材料的硬度、耐磨性和抗疲劳性。经过不同工艺处理后的试样分析, 得出了以激光功率1600 W, 光斑直径7 mm, 扫描速度15 mm/s的工艺硬度、层深等相对其他试样来说最为理想, 并着重对该工艺下各层金相组织进行了研究, 测量了层深与硬度。结果表明该工艺下试件表面硬度较低, 适合高速主轴的加工与磨削, 次表层硬度最高为40Cr主轴常规调质试件硬度的2.04倍, 且耐磨性较好。

针对三角法测量的不足,设计了一种跟踪式偏振光三角法测头.对三角测量法的理论分析表明减小测量范围能提高测量精度.测头结合表面跟踪方法与三角测量法,跟踪使测量范围不受限制;仅在小范围内进行三角法测量,测量精度大大提高.对金属表面的反射特性进行了分析和推导,得出镜面反射与漫反射具有不同的偏振特性.通过偏振滤光减少了镜面反射光对测量的影响,从而降低了对被测表面材质的要求.本文给出了测头结构和工作原理.试验表明,测头能测量镜面反射较强的金属表面,测头可自动跟踪表面,并可结合测距仪实现表面形状的高精度测量.