主轴作为机床的核心零部件,性能与精度直接影响了机床产品的质量。然而,主轴复杂的工作环境导致其极易产生损伤而失效。激光再制造技术可以对失效主轴进行再制造,修复主轴表面损伤并效提升主轴表面强度。但主轴激光再制造工艺过程复杂,质量影响因素较多,导致主轴的修复质量差别较大。因此,分析主轴激光再制造工艺过程与再制造质量影响规律,从而对主轴再制造质量进行预测与控制,达到有效提升主轴修复效率与修复质量的目的。基于此,在《中国制造2025》专项绿色制造系统集成项目的资助下,以沈阳精新再制造有限公司的废旧机床零部件再制造过程为背景,对主轴的激光再制造工艺过程进行深入分析,重点研究再制造质量的影响因素及其控制方法,具体研究内容如下:(1)针对主轴激光再制造工艺过程复杂,质量影响因素复杂的问题,分析主轴在工作环境下的不同失效形式及精度和质量内涵,并以主轴再制造整体流程为研究对象,提出一种六阶段的主轴激光再制造工艺过程。分析主轴再制造各工艺阶段质量影响因素,初步探明主轴再制造质量影响规律。(2)针对主轴激光再制造质量影响规律复杂的问题,设计一系列主轴激光再制造工艺实验。通过正交实验的方式分析多种激光工艺参数对熔覆层质量的影响规律,对不同工艺的熔覆层质量进行检测与判断,确定最佳工艺参数,实现质量优异,无内部缺陷的熔覆涂层制备。(3)针对主轴激光再制造形貌质量难以预测及控制问题,以多元线性回归分析方法拟合大量实验数据,确定激光工艺参数与熔覆层尺寸的对应关系。并以此为基础,建立多道多层熔覆层尺寸预测模型。该模型以二次代数方程曲线描述熔覆层截面轮廓,可计算不同工艺参数下多道多层熔覆层的高度与宽度,从而实现在工艺设计阶段对熔覆层尺寸进行准确预测。依照主轴激光再制造工艺流程对废旧CW6163车床主轴进行激光再制造,依次进行清洗、损伤检测等步骤,并选择合适的参数搭配对废旧主轴进行激光加工,修复主轴损伤并提升主轴表面质量。最终通过主轴激光再制造实验检测激光再制造尺寸预测模型精度,为废旧机床主轴激光再制造质量预测与控制提供理论支持。