40钢车床主轴的热处理工艺设计

攀枝花学院

学生课程设计（论文）

题目：40钢车床主轴的热处理工艺设计学生姓名： X X X

学号： XXXXXXXXX 所在院(系)：材料工程学院

专业： 20XX级材料成型及控制工程班级：材料成型及控制工程

指导教师： X X X 职称：讲师

2013年12月16日

攀枝花学院教务处制

攀枝花学院本科学生课程设计任务书

注：任务书由指导教师填写。

课程设计（论文）指导教师成绩评定表

目录

摘要 (1)

1 引言 (2)

2 设计分析

2.1车床的使用工况及性能要求析 (3)

2.2 40号钢的成分及性能点 (3)

2.2.1 40号钢的元素成分及其作用 (3)

2.2.2 40号钢的性能 (3)

2.3 热处理技术条件 (4)

3 热处理工艺分析

3.1 锻坯正火 (5)

3.1.1锻坯正火的作用 (5)

3.1.2 热处理工艺 (5)

3.1.3 操作技巧 (5)

3.2调质 (5)

3.2.1 调质目的 (5)

3.2.2 热处理工艺 (5)

3.2.3 操作技巧 (6)

3.3 锥孔及外锥体的局部淬火 (6)

3.3.1 局部淬火方式 (6)

3.3.2 热处理工艺 (6)

3.3.3 操作技巧 (6)

3.4 花键高频淬火 (7)

3.4.1 淬火方式 (7)

3.4.2 花键高频淬火工艺参数 (7)

3.4.3 花键回火工艺参数 (7)

3.4.4 操作技巧 (8)

3.5 40钢选择及加工路线和热处理 (8)

3.5.1 材料选择………………………………………………………………… .8

结语 (9)

参考文献 (9)

摘要

主轴是机床上传递动力的零件，常需承受弯曲、扭转、疲劳、冲击载荷的作用，同时在滑动与转动部位还受到摩擦力的作用。因此，要求主轴具有高强度、硬度、足够的韧性及疲劳强度、变形小等性能。而45号钢为优质碳素结构用钢，硬度不高且容易切削加工，直接用在车床主轴上不太合适，所以需要对45号钢进行适当的热处理。在主轴大端上需要使用锻坯正火，消除毛坯的锻造应力，降低硬度以改善切削加工性能，然后再进行调质，使主轴具有良好的综合力学性能，最后经过淬火后高温回火，其硬度可达220～250 HBS，提高主轴的硬度，使主轴能达到良好的工作性能。在锥孔进行局部淬火使键槽部位不淬硬，提高耐磨性；在花键部分可采用高频淬火减少变形并达到表面淬硬。车床主轴经过适当的热处理工艺，可以达到良好的工作性能，使主轴能在正常的工作中有足够的硬度，且在花键等部分有良好的耐磨性。

1引言

通过对车床主轴的工作条件及性能要求分析，根据要求选用适当的材料，通过对40号钢的材料成分特点及性能特点，确定车床主轴的热处理工艺。首先，分析零件的使用工况及性能，根据要求选用材料；然后，确定加工工艺流程，针对流程中的具体热处理工艺查看热处理手册查找钢种的方法、参数等做出设计。最后，根据钢种设计写出总结。

关键词：40号钢，车床主轴，热处理工艺。

2 设计分析

2.1车床的使用工况及性能要求分析

图1为C6132卧式车床主轴零件简图。该轴承受交变弯曲应力与扭应力，但由于承受的载荷与转速均不高，冲击作用也不大，故具有一般综合力学性能即可。但在主轴大端的内锥孔和外锥体，因常与卡盘、顶尖有相对摩擦；花键部位与齿轮有相对滑动，故这些部位要求较高的硬度与耐磨性；主轴在滚动轴承中运转，工作时因轴颈与轴承不发生摩擦，故轴颈无耐磨性要求。

图1 C6132卧式车床主轴零件图

2.2 40号钢的成分及性能特点

2.2.1 40号钢的元素成分及其作用

45号钢的元素成分及作用如下表：

表2.1 45号钢的元素成分及作用[1]

元素 C Si Mn Cr

含量0.42～

0.50%

0.17～

0.37%

0.50～

0.80%

<=0.25%

作用固溶强化提高淬透性提高回火稳

定性

2.2.2 40号钢的性能

为了了解40号钢的性能我们查热处理手册得到的标准性能如下：

按照GB/T699-1999标准规定的40钢推荐热处理制度为850℃正火、840℃淬火、600℃回火，达到的性能为屈服强度≥355MPa。而标准规定的抗拉强度为600MPa，屈服强度为355MPa，伸长率为16％，断面收缩率为40％，冲击功为39J

[2]。所以需要我们根据40号钢的标准规定根据要求进行热处理。

2.3 热处理技术条件

车床主轴适合一般力学性能，根据对该轴工作条件的分析，以及结合选材情况，热处理技术条件如下：

①体调质后硬度为220～250 HBW；

②锥孔和外锥体硬度为45～5O HRC；

③键部分硬度为48～53 HRC[3]。

在进行热处理前，我们结合车床主轴的力学性能以及45号钢的特点，我们做出了热处理技术的条件，所以在热处理中，我们必须根据条件选择适合的热处理方式来达到车床主轴的性能要求。

3 热处理工艺分析

3．1 锻坯正火

3.1.1 锻坯正火的作用

在进行热处理过程中，锻坯正火可以消除毛坯的锻造应力，降低材料的硬度以改善切削加工性能，同时也均匀组织、细化晶粒，以利于切削加工，并为下一步的热处理作组织准备。这一步是热处理的前奏，所以在热处理工艺中有着至关重要的作用。

3.1.2 热处理工艺

经过锻坯正火后，材料的组织达到了良好的热处理效果，所以需要我们再做出适当的热处理来达到材料需要的硬度，热处理工艺如下：

①坯正火的温度应该保持在850±10℃。

②锻坯正火过程中应该保温1．5 h，空冷。

③用的设备为井式炉或箱式炉(额定温度950℃)。

④测时的硬度应小于或者等于217 HBW[3]。

3.1.3 操作技巧

在这个过程中，材料可能会受到很多原因而不能满足我们的要求，所以需要我们有很好的操作技巧来克服这些困难。在锻坯正火的热处理工艺中我们多采用多件集中装炉，出炉时工件必须相互间隔20 mm 以上空冷，也可用风扇强制冷却，以确保冷却速度≥100℃／h。

3.2 调质

3.2.1 调质目的

在进行调质过程中我们的目的是获得均匀细密的回火索氏体组织，细密的索氏体金相组织有利于零件精加工后获得光洁的表面。同时，也使主轴具有良好的综合力学性能，经淬火后高温回火，其硬度可达220～250 HBS。

3.2.2 热处理工艺

材料进行调质过后，硬度达到了220～250 HBS，然后我们需要进行热处理工艺，其如下：

1）淬火时的温度应该保持在840±10℃。

2）淬火过程中应该保温1．5 h，水冷。

3）回火时温度应该保持在580±l0℃。

4）回火时应该保温2～2．5 h，空冷。

5）调质使用的设备为井式炉(额定温度950℃)。

6）检测时硬度220～25O HBS。[3]

3.2.3 操作技巧

由于工件尺寸超过40钢淬火水冷的临界尺寸，因此淬火前主轴各部位需经粗加工，留4～ 5 mm(包括内孔)加工余量进行调质，确保调质层的有效保留。调质热处理多件集中装炉时，应垂直吊挂且工件必须相互间隔20 mm以上，以确保工件加热均匀、变形小。

3．3 锥孔及外锥体的局部淬火

3.3.1 局部淬火方式

外锥体键槽部位不淬硬，应用石棉绳等物填充加以保护，锥孔和外锥体部分可采用盐浴快速加热并水淬，经回火后，其硬度应达45 HRC。

3.3.2 热处理工艺

热处理工艺：淬火900±10℃，保温20 min，水冷。

设备：盐浴炉(额定温度950℃)。

回火：180～200℃，保温2～2．5 h，空冷。

设备：硝盐回火炉(额定温度600℃)。

检测：硬度45～50 HRC[3]。

3.3.3 操作技巧

采用超过45钢正常淬火温度的900℃进行快速加热，使锥孔及外锥体的表面快速达到淬火温度，进行淬火冷却，可以保证锥孔及外锥体表面的硬度和性能要求，又可减小锥孔及外锥体的局部加热对轴颈部位的影响，减小热处理变形量。

3．4 花键高频淬火

3.4.1 淬火方式

花键部分可采用高频淬火以减少变形并达到表面淬硬，经回火后，表面硬度可达48～53 HRC。

3.4.2 花键高频淬火工艺参数

花键高频淬火工艺参数如下表：

[4]

3.4.3 花键回火工艺参数

花键回火工艺参数如下表：

[5]

3.4.4 操作技巧

由于花键部位存在直角过渡，为避免淬硬层过深，应力集中造成尖角开裂，一般采用高频而不是中频设备进行淬火，淬硬层深度可达1～2mm。同时，淬火后的及时回火，也能减缓尖角部位的开裂倾向。

另外由于采用立式高频淬火机床，工件的重心应偏下，所以应将主轴的锥头置于机床下方的旋转卡盘或顶尖上(采用卡盘时，必须配置相应的夹持工装；采用顶尖时，必须配置与内锥孔相配合的锥杆，以带动主轴均匀旋转)，主轴的上端采用顶尖顶持。

鉴于花键高频淬火的硬化层深，使用花键部位淬火后的加工余量一般为0．5～0．6 mm，其余轴颈部位留加工余量1～1．5 mm。对于变形量超标的产品，尽量采用磨削加工保证。

3.5.1材料的选择

主轴是车床上传递动力的零件，传递着动力和各种负荷，它的合理选材直接影响整台车床的精度和使用寿命。其主要实效形式如下：

1 受横向力并传递扭矩，承受交变弯曲应力和扭应力，常常发生疲劳断裂。

2、轴颈和花键等部位发生相对运动，承受较大的摩擦，轴颈表面产生过量的磨损。

3、承受一定的过载和冲击和载荷，产生过量弯曲变形，甚至发生折断或扭断。

所以所选的材料应满足：良好的综合力学性能，即具有较高的强度刚度、足够的韧性、疲劳强度、变形小及对应力集中的敏感性低等性能以防止过载和冲击断裂，还要有良好的切削加工性，高的表面硬度和良好的耐磨性，以防止轴颈摩损。在设计时要充分考虑：

1、主轴的工作特性和技术要求。主轴的摩檫和磨损情况;主轴的载荷大小和载荷性质。

2、主轴热处理的要求。主轴的工作状况;主轴精密度和光洁度;主轴弯曲载荷和扭转力矩;主轴转速;主轴有无冲击载荷。

3、主轴热处理加工工艺实行的可能性以及经济性。

轴的常用材料为碳素钢和合金钢。

合金钢比碳素钢具有更高的机械性能和更好的热处理性能。含不同合金的钢可获得各种特殊性能。因此，对于载荷大并要求尺寸小，重量轻、耐高温或耐磨性、抗腐蚀性能要求高的轴可采用合金钢。合金钢对应力集中的敏感性高，因此设计时应从结构上避免或减小应力集中，并降低其表面粗糙度的数值。由于在常温下合金钢的弹性模量与一般碳素钢差不多，故选合金钢对提高轴的刚度没有实效。

而对形状复杂的轴可采用球墨铸铁。球墨铸铁具有良好的吸振性和耐磨性，对应力集中的敏感性低，且价格低廉，加工性好。但球墨铸铁的强度较低。

我们一般主轴承受交变弯曲应力和扭应力，在轻度或中等载荷、转速不太高，精度不很高，冲击、交变载荷不大的情况下，具有普通力学性能就能满足要求，一般采用40

钢制造。这类材料强度和塑形、韧性等综合机械性能较好，一般经正火、调质处理，而且材料来源方便，加工性、经济性好。

在主轴大端的内锥孔和外锥体,因常与卡盘、顶尖有相对摩擦;花键部位与齿轮有相对滑动,故这些部位要求较高的硬度与耐磨性;主轴在滚动轴承中运转,工作时因轴颈与轴承不发生摩擦,故轴颈无耐磨性要求。钢轴的毛坯多数用轧制的圆钢和锻件。锻件的内部组织比较均匀，强度较好，故重要的轴及大尺寸的轴或阶梯尺寸变化大的轴，应采用锻件。

综上，无其他特殊要求一般的车床主轴采用45 钢锻件毛坯制造即可。

二、加工工艺路线

下料→备锻造毛坯→正火→机械粗加工→调质→机械半精加工车外圆+钻中心孔+铣键槽→锥孔及外锥体的局部淬火、回火→车各空刀槽+粗磨(外圆、锥孔、外锥体)+滚铣花键→花键高频淬火、回火→精磨(外圆、锥孔、外锥体)。

三、热处理工艺分析

钢的热处理工艺主要分为：淬火、回火、正火、退火。

钢的淬火是将钢加热到临界温度（Ac3或Ac1）以上，保温一定时间使之奥氏体化后，以大于临街冷却速度进行冷却，过冷奥氏体转变为马氏体或贝氏体组织的一种工艺过程。

回火工艺是根据零件材料的化学成分，淬火组织、零件的几何形状、保温时间和冷却方式等。

一般来说，淬火后还必须进行相应的回火处理，以实现以下几个方面：（1）提高硬度和耐磨性（2）提高强韧性（3）提高硬磁性（4）提高弹性（5）提高耐蚀性和耐热性

将金属及合金加热、保暖和冷却，使其组织结构达到或接近平衡状态的热处理工艺称为退火或正火。退火一般在炉内缓冷，正火一般是空冷，主要应用于各类铸锻焊工件的毛坯或半成品以消除冶金及热加工过程中产生的缺陷，并为以后的机械加工及热处理准备良好的组织状态。

锻造毛坯正火

目的：锻造可成轴的毛坯和获得合适的加工流线。而对于大锻件，截面较大的钢材、铸件，用正火来细化晶粒，均匀组织或消除魏氏组织，如果用退火，硬度太低，切削容易粘刀。所以采用正火提高强度，消除毛坯的锻造应力,降低硬度以改善切削加工性能,以利于切削加工,并为下一步的热处理作组织准备。

热处理工艺:850 ±10 ℃,保温1. 5 h ,空冷。

2 调质

目的：获得均匀细密的回火索氏体组织,细密的索氏体金相组织有利于零件精加工后获得光洁的表面。同时,也使主轴具有良好的综合力学性能。为了更好的发挥调质的效果，故安排在粗加工之后。

热处理工艺:淬火840 ±10 ℃,保温1. 5 h ,水冷;

回火580 ±10 ℃,保温2～2. 5 h ,空冷。

3 锥孔及外锥体的局部淬火

外锥体键槽部位不淬硬,应用石棉绳等物填充加以保护。因内锥孔和外圆锥面常与卡盘，顶尖相对摩擦，所以要增加其耐磨性。

热处理工艺:淬火900 ±10 ℃,保温20 min ,水冷。

操作技巧:采用超过45 钢正常淬火温度的900℃进行快速加热,使锥孔及外锥体的表面快速达到淬火温度,进行淬火冷却,可以保证锥孔及外锥体表面的硬度和性能要求,又可减小锥孔及外锥体的局部加热对轴颈部位的影响,减小热处理变形量。

4 花键高频淬火

花键部位采用高频感应加热淬火和回火，以保证其耐磨性和高的精度。

操作技巧:由于花键部位存在直角过渡,为避免淬硬层过深,应力集中造成尖角开裂,一般采用高频而不是中频设备进行淬火,淬硬层深度可达1～2mm。同时,淬火后的及时回火,也能减缓尖角部位的开裂倾向。

4 结语

总之，由于轴较长，且锥孔与外锥体对两轴颈的同心度要求高，故锥部淬火应与花键淬火分开进行，这样可减少淬火变形，并且锥部淬火及回火后，需用粗磨来纠正淬火变形。然后再进行花键的加工与淬火。最后用精磨来消除总的变形，从而保证主轴的装配质量。

参考文献

[1] 崔忠析主编.金属学与热处理（第二版）[M]. 北京：机械工业出版社，2007.5

[2] 王建安. 金属学与热处理[M]. 北京：机械工业出版社，1980

[3] 崔明择主编.工程材料及其热处理[M]. 北京：机械工业出版社，2009.7

[4] 中国机械工程学会.热处理手册[M]. 北京：机械工业出版社，2006.7

[5] 范逸明.简明金属热处理工手册[M].北京：国防工业出版社，2006.3

(工艺技术)钢的热处理工艺设计经验公式

钢的热处理工艺设计经验公式 1钢的热处理 1.1 正火加热时间 加热时间t=KD （1） 式中t为加热时间(s); D使工件有效厚度（mm）； K是加热时间系数（s/mm）。 K值的经验数据见表1。 表1 K值的经验数据 1.2 正火加热温度 根据钢的相变临界点选择正火加热温度 低碳钢：T=Ac3+（100～150℃）（2） 中碳钢：T=Ac3+（50～100℃）（3） 高碳钢：T=A Cm+（30～50℃）（4） 亚共析钢：T=Ac3+（30～80℃）（5） 共析钢及过共析钢：T=A Cm+（30～50℃）（6） 1.3 淬火加热时间 为了估算方便起见，计算淬火加热时间多采用下列经验公式： t=a· K ·D︱ (不经预热) （7） t=(a+b)· K ·D︱(经一次预热) （8） t=(a+b+c)· K ·D︱(经二次预热) （9） 式中t—加热时间（min）； a—到达淬火温度的加热系数（min/mm）； b—到达预热温度的加热系数（min/mm）； c—到达二次预热温度的加热系数（min/mm）； K—装炉修正系数； D︱--工件的有效厚度（mm）。 在一般的加热条件下，采用箱式炉进行加热时，碳素钢及合金钢a多采用1～1.5min/mm；b 为1.5～2min/mm（高速钢及合金钢一次预热a=0.5～0.3；b=2.5～3.6；二次预热a=0.5～0.3；b=1.5～2.5；c=0.8～1.1），若在箱式炉中进行快速加热时，当炉温较淬火加热温度高出100～150℃时，系数a约为1.5～20秒/毫米，系数b不用另加。若用盐浴加热，则所需时间，应较箱式炉中加热时间少五分之一（经预热）至三分之一（不经预热）左右。工件装炉修正系数K的经验值如表2： 表2 工件装炉修正系数K

车床主轴的零件机械加工工艺(课程设计)

课程设计报告 课程名称：机械制造技术与项目训练 设计题目：车床主轴的零件机械加工工艺 系别：机电工程系 设计时间：2010年12月10日 浙江大学

浙江大学 机电工程系课程设计任务书

目录 第一章、课程介绍 (4) 1.1课题 (4) 1.2设计要求 (5) 第二章、有关零件的分析 (6) 2.1零件结构特点 (6) 2.2加工工艺性 (7) 2.3确定零件毛坯 (7) 第三章、基准的选择 (7) 3.1有关基准的选择说明 (7) 3.2确定零件的定位基准 (8) 第四章、轴类零件的材料、毛坯及热处理 (8) 4.1轴类零件的材料 (8) 4.2轴类毛坯 (8) 4.3轴类的热处理 (9) 第五章、制定加工工艺路线 (9) 5.1主轴加工工艺工程分析 (9) 5.2工艺路线的拟定 (10) 5.3车床主轴机械加工工艺过程卡 (15)

5.4加工余量的确定 (18) 第六章、轴类零件的检验 (18) 6.1加工中的检验 (18) 6.2加工后的检验 (18) 致谢词 (19) 第一章课题介绍 1.1、课题 车床主轴是车床的主要零件，它的头端装有夹具、工件或刀具，工作时要承 受扭曲和弯矩，所以要求有足够的刚性、耐磨性和抗振性，并要求很高的回转精 度。所以主轴的加工质量对机床的工作精度和使用寿命有很大的影响。 其原始资料如下： 零件材料： 45钢 技术要求： 1、莫氏锥度及1：12锥面用涂色法检查，接触率为大于等于70% 。 2、莫氏6号锥孔对主轴端面的位移为+2 。 3、用环规紧贴C面，环规端面与D端面的间隙为0.05～0.1 。 4、花键不等分积累误差和键对定心直径中心的偏移为0.02 。 零件数据：（见零件图）

40Cr车床主轴热处理工艺设计

攀枝花学院 学生课程设计（论文） 题目40Cr车床主轴热处理工艺设计 学生姓名： X X X 学号： 201111102XXX 所在院(系)：材料工程学院 专业： 20XX级材料成型及控制工程 班级：材料成型及控制工程 指导教师： X X X 职称：讲师 2013年12月15日 攀枝花学院教务处制

攀枝花学院本科学生课程设计任务书

课程设计（论文）指导教师成绩评定表

目录 1.摘要 (1) 2 设计分析 2.1车床的使用工况及性能要求析 (6) 2.2 40Cr钢的成分及性能点 (6) 2.2.1 40Cr钢的元素成分及其作用 (6) 2.2.2 40Cr钢的性能 (6) 2.3 热处理技术条件 (7) 3 热处理工艺分析 3.1 锻坯正火 (7) 3.1.1锻坯正火的作用 (8) 3.1.2 热处理工艺 (8) 3.1.3 操作技巧 (9) 3.2调质 (9) 3.2.1 调质目的 (9) 3.2.2 热处理工艺 (10) 3.2.3 操作技巧 (10) 3.3 锥孔及外锥体的局部淬火 (10) 3.3.1 局部淬火方式 (10) 3.3.2 热处理工艺 (10) 3.3.3 操作技巧 (10) 3.4 花键高频淬火 (11) 3.4.1 淬火方式 (11) 3.4.2 花键高频淬火工艺参数 (11) 3.4.3 花键回火工艺参数 (11) 3.4.4 操作技巧 (11) 4 结语 (12) 参考文献 (12)

摘要 主轴是机床上传递动力的零件，常需承受弯曲、扭转、疲劳、冲击载荷的作用，同时在滑动与转动部位还受到摩擦力的作用。因此，要求主轴具有高强度、硬度、足够的韧性及疲劳强度、变形小等性能。40Cr是我国GB的标准钢号，40Cr 钢是机械制造业使用最广泛的钢之一。调质处理后具有良好的综合力学性能，良好的低温冲击韧性和低的缺口敏感性。钢的淬透性良好，水淬时可淬透到Ф28～60mm,油淬时可淬透到Ф15～40mm。这种钢除调质处理外还适于氰化和高频淬火处理。切削性能较好，当硬度为HB174～229时，相对切削加工性为60%。该钢适于制作中型塑料模具。 关键词：40Cr，车床主轴，热处理工艺。

课程设计论文热处理工艺设计

目录 第一章 热处理工设计目的 (1) 第二章 课程设计任务 (1) 第三章 热处理工艺设计方法 (1) 3.1 设计任务 (1) 3.2 设计方案 (2) 3.2.1 12CrNi3叶片泵轴的设计的分析 (2) 3.2.2 钢种材料 (2) 3.3设计说明 (3) 3.3.1 加工工艺流程 (3)

3.3.2 具体热处理工艺 (4) 3.4分析讨论 (11) 第四章 结束语 (13) 参考文献 (14)

12CrNi3叶片泵轴的热处理工艺设计 一. 热处理工艺课程设计的目的 热处理工艺课程设计是高等工业学校金属材料工程专业一次专业课设计练习，是热处理原理与工艺课程的最后一个教学环节。其目的是： （1）培养学生综合运用所学的热处理课程的知识去解决工程问题的能力，并使其所学知识得到巩固和发展。 （2）学习热处理工艺设计的一般方法、热处理设备选用和装夹具设计等。 （3）进行热处理设计的基本技能训练，如计算、工艺图绘制和学习使用设计资料、手册、标准和规范。 二. 课程设计的任务 进行零件的加工路线中有关热处理工序和热处理辅助工序的设计。根据零件的技术要求，选定能实现技术要求的热处理方法，制定工艺参数，画出热处理工艺曲线图，选择热处理设备，设计或选定装夹具，作出热处理工艺卡。最后，写出设计说明书，说明书中要求对各热处理工序的工艺参数的选择依据和各热处理后的显微组织作出说明。 三. 热处理工艺设计的方法 1. 设计任务 12CrNi3叶片泵轴零件图如图3.1

图3.1 12CrNi3叶片泵轴 2、设计方案 2.1.工作条件 叶片泵是由转子、定子、叶片和配油盘相互形成封闭容积的体积变化来实现泵的吸油和压油。叶片泵的结构紧凑，零件加工精度要求高。叶片泵转子旋转时，叶片在离心力和压力油的作用下，尖部紧贴在定子内表面上。这样两个叶片与转子和定子内表面所构成的工作容积，先由小到大吸油再由大到小排油，叶片旋转一周时，完成两次吸油与排油。泵轴在工作时承受扭转和弯曲疲劳，在花键和颈轴处收磨损。因此，要求轴有高的强度，良好的韧性及耐磨性。 2.1.1失效形式 叶片泵轴的主要失效形式是疲劳断裂，在花键和轴颈处可能发生工作面的磨损、咬伤，甚至是咬裂。 2.1.2性能要求 根据泵轴的受力情况和失效分析可知 ,叶片泵轴主要是要求轴具有高的强度，良好的韧性及耐磨性，以保证轴在良好的服役条件下长时间的工作。 2.2钢种材料 12CrNi3A钢属于合金渗碳钢，比12CrNi2A钢有更高的淬透性，因此，可以用于制造比12CrNi2A钢截面稍大的零件。该钢淬火低温回火或高温回火后都具有良好的综合力学性能，钢的低温韧性好，缺口敏感性小，切削加工性能良好，当硬度为HB260～320时，相对切削加工性为60%～70%。另外，钢退火后硬度低、塑性好，因此，既可以采用切削加工方法制造模具，也可以采用冷挤压成型方法制造模具。为提高模具型腔的耐磨性，模具成型后需要进行渗碳处理，然后再进行淬火和低温回火，从而保证模具表面具有高硬度、高耐磨性而心部具有很好的韧性，该钢适宜制造大、中型塑料模具。12CrNi3高级渗碳钢的淬透性较高 ,退火困难。由于不渗碳表面未经镀铜防渗 ,因此渗碳后进行低温回火 , 降低硬度 , 便于切去不渗碳表

机械制造工艺学课程设计车床主轴

机械制造工艺学课程设计任务书 题目：车床主轴的零件机械加工工艺规程设计 内容： 1、车床主轴的零件图 1 张 2、机械加工工艺过程综合卡片 2 张 3、机械加工工序卡25 张 4、课程设计说明书 1 份 序言 机械制造工艺及设备毕业设计是我们完成本专业教学计划的一个极为重要的实践性教学环节，是使我们综合运用所学过的基本课程，基本知识与基本技能去解决专业范围内的工程技术问题而进行的一次基本训练。 我们在完成课程设计的同时，也培养了我们正确使用技术资料，国家标准，有关手册，图册等工具书，进行设计计算，数据处理，编写技术文件等方面的工作能力，也为我们以后的工作打下坚实的基础，所以我们要认真对待这次综合能力运用的机会！ 其主要目的是： 1.培养学生综合分析和解决本专业的一般工程问题的独立能力，拓宽和深化所学的知识。 2. 培养学生树立正确的设计思想，设计思维，掌握工程设计的一般程序，规范和方法。 3.培养学生正确的使用技术知识，国家标准，有关手册，图册等工具书，进行设计计算，数据处理，编写技术文件等方面的工作能力和技巧。 4. 培养学生进行调整研究，面向实际，面向生产，向工人和工程技术人员学习的基本工作态度，工作作风和工作方法。 第一章课题介绍 1.1、课题 车床主轴是车床的主要零件，它的头端装有夹具、工件或刀具，工作时要承受扭曲和弯矩，所以要求 有足够的刚性、耐磨性和抗振性，并要求很高的回转精度。所以主轴的加工质量对机床的工作精度和使用 寿命有很大的影响。 其原始资料如下： 零件材料： 45钢 技术要求：

1、莫氏锥度及1：12锥面用涂色法检查，接触率为大于等于70% 。 2、莫氏6号锥孔对主轴端面的位移为+2 。 3、用环规紧贴C面，环规端面与D端面的间隙为0.05～0.1 。 4、花键不等分积累误差和键对定心直径中心的偏移为0.02 。 生产批量：中等批量 零件数据：（见零件图） 图1 车床主轴零件图 1.2、设计要求 要求编制一个车床主轴零件的机械加工工艺规程，按照老师的设计，并编写设计说明书。具体内容如下： 1、选择毛胚的制造方法，指定毛胚的技术要求。 2、拟定车床主轴的机械加工工艺过程。

热处理工艺设计课程设计

北华航天工业学院 《热处理工艺设计》 课程设计报告 报告题目：CA8480轧辊车床主轴 和淬火量块 热处理工艺的设计 作者所在系部：材料工程系 作者所在专业：金属材料工程 作者所在班级：B10821 作者学号：20104082104 作者姓名：倪新光 指导教师姓名：翟红雁 完成时间：2013.06.27

课程设计任务书 课题名称 CA8480轧辊车床主轴和淬火量块 热处理工艺的设计 完成时间06.27 指导教师翟红雁职称教授学生姓名倪新光班级B10821 总体设计要求 一、设计要求 1.要求学生在教师指导下独立完成零件的选材； 2.要求学生弄清零件的工作环境。 3.要求学生通过对比、讨论选择出最合理的预先热处理工艺和最终热处理工艺方法； 4.要求学生分别制定出预先热处理和最终热处理工艺的正确工艺参数，包括加热方式、加热温度、保温时间以及冷却方式； 5.要求学生写出热处理目的、热处理后组织以及性能。 工作内容及时间进度安排 内容要求时间备注 讲解并自学《金属热处理工艺》课本第六章；收集资料, 分析所给零件的工作环境、性能要求, 了解热处理工艺设计的方法、内容和步骤； 通过对零件的分析，选择合适的材料以及技术要 求 0.5天 热处理工艺方法选择和工艺路线的制定 确定出几种（两种以上）工艺 线及热处理 方案，然后进行讨论对比优缺点, 确定最佳工艺 路线及热处理工艺方案 1.5天 热处理工艺参数的确定及热处理后组织、性能 查阅资料，确定出每种热处理工艺的参数, 包括加热方式、温度和时间，冷却方式等，并绘 出相应的热处理工艺曲线 1.5天 编写设计说明书按所提供的模板 0.5天 答辩1天 课程设计说明书内容要求 一. 分析零件的工作环境，确定出该零件的性能要求，结合技术要求，选出合适的材料，并阐述原因。 二. 工艺路线和热处理方案的讨论。要求两种以上方案进行讨论，条理清晰，优缺点明确。 三. 每种热处理工艺参数的确定（工序中涉及到的所有热处理工艺）。写出确定参数的理由和根据，（尽可能写出所使用的设备）要求每一种热处理工艺都要画出热处理工艺曲线; 四. 写出每个工序的目的以及该零件热处理后常见缺陷。

车床主轴的选材 加工路线 热处理

选择车床主轴材料,设计合理的加工路线,热处理工艺方案 摘要：根据车床主轴的工作情况,对材料的选用、其加工路线及相应的热处理工艺进行了分析,并就其操作提出了自己观点。 关键词：车床主轴；加工路线；热处理工艺；材料 一、材料的选择 主轴是车床上传递动力的零件，传递着动力和各种负荷，它的合理选材直接影响整台车床的精度和使用寿命。其主要实效形式如下：1、受横向力并传递扭矩，承受交变弯曲应力和扭应力，常常发生疲劳断裂。 2、轴颈和花键等部位发生相对运动，承受较大的摩擦，轴颈表面产生过量的磨损。 3、承受一定的过载和冲击和载荷，产生过量弯曲变形，甚至发生折断或扭断。 所以所选的材料应满足：良好的综合力学性能，即具有较高的强度刚度、足够的韧性、疲劳强度、变形小及对应力集中的敏感性低等性能以防止过载和冲击断裂，还要有良好的切削加工性，高的表面硬度和良好的耐磨性，以防止轴颈摩损。在设计时要充分考虑： 1、主轴的工作特性和技术要求。主轴的摩檫和磨损情况;主轴的载荷大小和载荷性质。

2、主轴热处理的要求。主轴的工作状况;主轴精密度和光洁度;主轴弯曲载荷和扭转力矩;主轴转速;主轴有无冲击载荷。 3、主轴热处理加工工艺实行的可能性以及经济性。 轴的常用材料为碳素钢和合金钢。 合金钢比碳素钢具有更高的机械性能和更好的热处理性能。含不同合金的钢可获得各种特殊性能。因此，对于载荷大并要求尺寸小，重量轻、耐高温或耐磨性、抗腐蚀性能要求高的轴可采用合金钢。合金钢对应力集中的敏感性高，因此设计时应从结构上避免或减小应力集中，并降低其表面粗糙度的数值。由于在常温下合金钢的弹性模量与一般碳素钢差不多，故选合金钢对提高轴的刚度没有实效。 而对形状复杂的轴可采用球墨铸铁。球墨铸铁具有良好的吸振性和耐磨性，对应力集中的敏感性低，且价格低廉，加工性好。但球墨铸铁的强度较低。 我们一般主轴承受交变弯曲应力和扭应力，在轻度或中等载荷、转速不太高，精度不很高，冲击、交变载荷不大的情况下，具有普通力学性能就能满足要求，一般采用45钢制造。这类材料强度和塑形、韧性等综合机械性能较好，一般经正火、调质处理，而且材料来源方便，加工性、经济性好。 在主轴大端的内锥孔和外锥体,因常与卡盘、顶尖有相对摩擦;花键部位与齿轮有相对滑动,故这些部位要求较高的硬度与耐磨性;主轴在滚动轴承中运转,工作时因轴颈与轴承不发生摩擦,故轴颈无耐磨性要求。钢轴的毛坯多数用轧制的圆钢和锻件。锻件的内部组织

(完整版)CA6140车床主轴的加工工艺最新论文毕业设计

以下文档格式全部为word格式，下载后您可以任意修改编辑。 题目：CA6140车床主轴加工工艺以及夹具设计学晓 班级：09级机械设计制造及其自动化 学号： 姓 指导老师 目录 摘要........................................................................................ (1)

目录 (2) 前言……………………………………………………………………………….. ..5 第一章概论 (6) 1.1车床的历史及发 展…………………………………………… (6) 1.1.1车床的历 史…………………………………… (6) 1.1.2车床的诞生及发 展…………………………………… (6) 1.2普通车床及CA6140卧式车床的简

介 (7) 1.2.1普通车床的基本知 识 (7) 1.2.2 CA6140车床简 介 (9) 1.3 CA6140卧式车床主轴的作 用 (11) 1.3.1 主轴的结构特 点 (11) 1.3.2 主轴的作 用…………………………………………………… 11 第二章CA6140卧式车床主轴的选材 (12) 2.1 车床主轴的工作条件与技术要 求 (12) 2.1.1 主轴的基本要求 (12) 2.2 主轴的选材与原

因 (13) 2.3 材料的热处 理…………………………………………………… (13) 第三章CA6140卧式车床主轴的加工工艺 3.1 机床主轴的机械加工工艺分 析…………………………………….. 3.1.1 机床主轴的基本加工路 线…………………………………. 3.2 主轴加工工艺过 程……………………………………………………. . 3.2.1 主轴的基本要 求…………………………………………………. 3.2.2 主轴的加工工 艺………………………………………………… 第四章CA6140卧式车床主轴的加工精度及误差分析 (14) 4.1 加工精度及误

CA6140车床主轴机械加工工艺的设计毕业设计

毕业论文声明 本人郑重声明： 1．此毕业论文是本人在指导教师指导下独立进行研究取得的成果。除了特别加以标注地方外，本文不包含他人或其它机构已经发表或撰写过的研究成果。对本文研究做出重要贡献的个人与集体均已在文中作了明确标明。本人完全意识到本声明的法律结果由本人承担。 2．本人完全了解学校、学院有关保留、使用学位论文的规定，同意学校与学院保留并向国家有关部门或机构送交此论文的复印件和电子版，允许此文被查阅和借阅。本人授权大学学院可以将此文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本文。 3．若在大学学院毕业论文审查小组复审中，发现本文有抄袭，一切后果均由本人承担，与毕业论文指导老师无关。 4.本人所呈交的毕业论文，是在指导老师的指导下独立进行研究所取得的成果。论文中凡引用他人已经发布或未发表的成果、数据、观点等，均已明确注明出处。论文中已经注明引用的内容外，不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的研究成果。对本文的研究成果做出重要贡献的个人和集体，均已在论文中已明确的方式标明。 学位论文作者（签名）： 年月

关于毕业论文使用授权的声明 本人在指导老师的指导下所完成的论文及相关的资料（包括图纸、实验记录、原始数据、实物照片、图片、录音带、设计手稿等），知识产权归属华北电力大学。本人完全了解大学有关保存，使用毕业论文的规定。同意学校保存或向国家有关部门或机构送交论文的纸质版或电子版，允许论文被查阅或借阅。本人授权大学可以将本毕业论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用任何复制手段保存或编汇本毕业论文。如果发表相关成果，一定征得指导教师同意，且第一署名单位为大学。本人毕业后使用毕业论文或与该论文直接相关的学术论文或成果时，第一署名单位仍然为大学。本人完全了解大学关于收集、保存、使用学位论文的规定，同意如下各项内容：按照学校要求提交学位论文的印刷本和电子版本；学校有权保存学位论文的印刷本和电子版，并采用影印、缩印、扫描、数字化或其它手段保存或汇编本学位论文；学校有权提供目录检索以及提供本学位论文全文或者部分的阅览服务；学校有权按有关规定向国家有关部门或者机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅。本人授权大学可以将本学位论文的全部或部分内容编入学校有关数据 库和收录到《中国学位论文全文数据库》进行信息服务。在不以赢利为目的的前提下，学校可以适当复制论文的部分或全部内容用于学术活动。 论文作者签名：日期： 指导教师签名：日期：

45钢车床主轴的热处理工艺设计

《金属学与热处理》课程设计报告 45钢车床主轴的热处理工艺设计 学 院化学工程与现代材料 专 业 金属材料工程 姓 名 高治峰 学 号 指导教师 张美丽 完成时间 目录 2. 2. 2 45号钢的性能 ................................................................... ..4 2.3 热处理技术条件 .......................................... .. (5) 2.3.1加工工艺路线 .................................... 5 3热处理工艺分析 3.1 锻坯正火 ........................................................ .5 (5) 3.1.2 热处理工艺 ......................................... ..…….5 3.1.3 操作技巧 ............................................ ......5 3.2 调质 .................................................. .. (6) 3.2.1 调质目的 ...................................................... 6 3.2.2 热处理工艺 .................................................. .6 摘要 ....... 1引言…… 2设计分析 2 . 1 析 ........ 2.2 45 号钢的成分及性能点 ........ 2.2.1 45 号钢的元素成分及其作用 车床的使用工况及性能 ? (1) ….2 .4

CA6140车床主轴加工工艺以及夹具设计

题目：CA6140车床主轴加工工艺以及夹具设计学晓 班级：12级机械设计制造及其自动化 学号：6255781 姓 指导老师

目录 摘要........................................................................................ (1) 目录 (2) 前言............................................................................................ ..5 第一章概论. (6) 1.1车床的历史及发展 (6) 1.1.1车床的历史 (6) 1.1.2车床的诞生及发展 (6) 1.2普通车床及CA6140卧式车床的简介 (7) 1.2.1普通车床的基本知识 (7) 1.2.2 CA6140车床简介 (9) 1.3 CA6140卧式车床主轴的作用 (11) 1.3.1 主轴的结构特点 (11) 1.3.2 主轴的作用 (11) 第二章CA6140卧式车床主轴的选材 (12) 2.1 车床主轴的工作条件与技术要求 (12) 2.1.1 主轴的基本要求 (12)

2.2 主轴的选材与原因 (13) 2.3 材料的热处理 (13) 第三章CA6140卧式车床主轴的加工工艺 3.1 机床主轴的机械加工工艺分析…………………………………….. 3.1.1 机床主轴的基本加工路线…………………………………. 3.2 主轴加工工艺过程…………………………………………………….. 3.2.1 主轴的基本要求…………………………………………………. 3.2.2 主轴的加工工艺………………………………………………… 第四章CA6140卧式车床主轴的加工精度及误差分析 (14) 4.1 加工精度及误差 (14) 4.1.1 加工精度与加工误差 (14) 4.1.2 原始误差 (14) 4.1.3 研究机械加工精度的方法……………………………………. .14 4.2 工艺系统集合误差 (14) 4.2.1 机床的几何误差 (14) 4.2.2 主轴回转误差 (15) 4.2.3导轨误差 (15) 4.2.4 传动链误差 (16) 4.2.5刀具的几何误差 (16) 4.3 定位误差 (16)

常见零件的热处理方式

一、齿轮 1.渗碳及碳氮共渗齿轮的工艺流程 毛坯成型→预备热处理→切削加工→渗碳（碳、氮共渗）、淬火及回火→（喷丸）→精加工2.感应加热和火焰加热淬火齿轮用钢及制造工艺流程 配料→锻造→正火→粗加工→精加工→感应或火焰加热淬火→回火→珩磨或直接使用调质 3.高频预热和随后的高频淬火工艺流程 锻坯→正火→粗车→高频预热→精车（内孔、端面、外圆）滚齿、剃齿→高频淬火→回火→珩齿 二、滚动轴承 1.套圈工艺流程 棒料→锻制→正火→球化退火 棒料→钢管退火磨→补加回火→精磨→成品 2.滚动体工艺流程 （1）冷冲及半热冲钢球 钢丝或条钢退火→冷冲或半热冲→低温退火→锉削加工→软磨→淬火→冷处理→低温回火→粗磨→补加回火→精磨→成品 （2）热冲及模锻钢球 棒料→热冲或模锻→球化退火→锉削加工→软磨→淬火→冷处理→低温回火→粗磨→补加回火→精磨→成品 （3）滚子滚针 钢丝或条钢（退火）→冷冲、冷轧或车削→淬火→冷处理→低温回火→粗磨→附加回火→精磨→成品 三、弹簧 1.板簧的工艺流程

切割→弯制主片卷耳→加热→弯曲→余热淬火→回火→喷丸→检查→装配→试验验收 2.热卷螺旋弹簧工艺流程 下料→锻尖→加热→卷簧及校正→淬火→回火→喷丸→磨端面→试验验收 3.冷卷螺旋弹簧工艺流程 下料→锻尖→加热→卷簧及校正→去应力回火→淬火→回火→喷丸→磨端面→试验验收 四、汽车、拖拉机零件的热处理 1.铸铁活塞环的工艺流程 （1）单体铸造→机加工→消除应力退火→半精加工→表面处理→精加工→成品 （2）简体铸造→机加工→热定型→内外圆加工→表面处理→精加工→成品 2.活塞销的工艺流程 棒料→粗车外圆→渗碳→钻内孔→淬火、回火→精加工→成品 棒料→退火→冷挤压→渗碳→淬火、回火→精加工→成品 热轧管→粗车外圆→渗碳→淬火、回火→精加工→成品 冷拔管→下料→渗碳→淬火、回火→精加工→成品 3.连杆的工艺流程 锻造→调质→酸洗→硬度和表面检验→探伤→校正→精压→机加工→成品 4.渗碳钢气门挺杆的工艺流程 棒料→热镦→机加工成型→渗碳→淬火、回火→精加工→磷化→成品 5.合金铸铁气门挺杆的工艺流程 合金铸铁整体铸造（间接端部冷激）→机械加工→淬火、回火→精加工→表面处理→成品合金铸铁整体铸造（端部冷激）→机械加工→消除应力退火→精加工→表面处理→成品钢制杆体→堆焊端部（冷激）→回火→精加工→成品 钢制杆体→对焊→热处理→精加工→表面处理→成品 6.马氏体型耐热钢排气阀的工艺流程 马氏体耐热钢棒料→锻造成型→调质→校直→机加工→尾部淬火→抛光→成品 7.半马氏体半奥氏体型耐热钢（Gr13Ni7Si2）排气阀的工艺流程

(完整版)CA6140车床主轴的加工工艺最新论文毕业设计论文

题目：CA6140车床主轴加工工艺以及夹具设计 学晓 班级：09级机械设计制造及其自动化 学号： 姓

指导老师 目录 摘要........................................................................................ (1) 目录 (2) 前言……………………………………………………………………………….. ..5 第一章概论 (6)

1.1车床的历史及发 展…………………………………………… (6) 1.1.1车床的历 史…………………………………… (6) 1.1.2车床的诞生及发 展…………………………………… (6) 1.2普通车床及CA6140卧式车床的简 介 (7) 1.2.1普通车床的基本知识 (7) 1.2.2 CA6140车床简介 (9) 1.3 CA6140卧式车床主轴的作用 (11) 1.3.1 主轴的结构特点 (11)

1.3.2 主轴的作 用…………………………………………………… 11 第二章CA6140卧式车床主轴的选材 (12) 2.1 车床主轴的工作条件与技术要 求 (12) 2.1.1 主轴的基本要求 (12) 2.2 主轴的选材与原 因 (13) 2.3 材料的热处 理…………………………………………………… (13) 第三章CA6140卧式车床主轴的加工工艺 3.1 机床主轴的机械加工工艺分 析…………………………………….. 3.1.1 机床主轴的基本加工路 线………………………………….

3.2 主轴加工工艺过 程……………………………………………………. . 3.2.1 主轴的基本要 求…………………………………………………. 3.2.2 主轴的加工工 艺………………………………………………… 第四章CA6140卧式车床主轴的加工精度及误差分析 (14) 4.1 加工精度及误差 (14) 4.1.1 加工精度与加工误 差 (14) 4.1.2 原始误 差…………………………………………………… (14) 4.1.3 研究机械加工精度的方 法……………………………………. .14 4.2 工艺系统集合误

车床CA主轴工艺设计方案说明书

CA6140车床主轴机械加工工艺规程设计说明书 题目：主轴的零件机械加工工艺规程设计 内容： 1、车床主轴的零件图 1 张 2、机械加工工艺过程综合卡片 2 张 3、机械加工工序卡 1 张 4、课程设计说明书 1 份 第一章，课题介绍 1.1、课题 车床主轴是车床的主要零件，它的头端装有夹具、工件或刀具，工作时要承受扭曲和弯矩，所以要求有足够的刚性、耐磨性和抗振性，并要求很高的回转精度。所以主轴的加工质量对机床的工作精度和使用寿命有很大的影响。 第二章，车床主轴的工作条件与技术要求 a..承受摩擦与磨损机床主轴的某些部位承受着不同程度的摩擦，特别是轴颈部位，因为轴颈与某些轴承配合时，摩擦较大所以此部位应具有较高的硬度仪增强耐磨性。但是某些部位的轴颈与滚动轴承相配合摩擦不大，所以就不需要大的硬度。

b.工作中时承受载荷机床主轴在高速运转时要承受多种载荷的作用，如弯曲、扭转、冲击等。所以要求主轴具有抵抗各种载荷的能力。当主轴载荷较大、转速又高时，主轴还承受着很高的变交应力。因此要求主轴具有较高的疲劳强度和综合力学性能即可。 <1）、支承轴颈的技术要求 主轴两支承轴颈A、B的圆度允差0.005毫M，径向跳动允差0.005毫M，两支承轴颈的1：12锥面接触率＞70%，表面粗糙度Ra0.4um。支承轴颈直径按IT5-7级精度制造。 主轴外圆的圆度要求，对于一般精度的机床，其允差通常不超过尺寸公差的50％，对于提高精度的机床，则不超过25%，对于高精度的机床，则应在 5～10％之间。 <2）、锥孔的技术要求 主轴锥孔<莫氏6号）对支承轴颈A、B的跳动，近轴端允差0.005mm，离轴端300mm处允差0.01毫M，锥面的接触率＞70％，表面粗糙度Ra0.4um，硬度要求 HRC48。 <3）、短锥的技术要求 短锥对主轴支承轴颈A、B的径向跳动允差0.008mm，端面D对轴颈A、B的端面跳动允差0.008mm，锥面及端面的粗糙度均为Ra0.8um。 <4）、空套齿轮轴颈的技术要求 空套齿轮的轴颈对支承轴颈A、B的径向跳动允差为0.015毫M。 <5）、螺纹的技术要求 这是用于限制与之配合的压紧螺母的端面跳动量所必须的要求。因此在加工主轴螺纹时，必须控制螺纹表面轴心线与支承轴颈轴心线的同轴度，一般规定不超过0.025mm。 从上述分析可以看出，主轴的主要加工表面是两个支承轴颈、锥孔、前端短锥面及其端面、以及装齿轮的各个轴颈等。而保证支承轴颈本身的尺寸精度、几何形状精度、两个支承轴颈之间的同轴度、支承轴颈与其它表面的相互位置精度和表面粗糙度，则是主轴加工的关键。 第三章，主轴的选材与原因 选材选用45钢即可因为主轴承受变弯曲应力与扭转应力，但由于承受的载荷并不是很大，转速也不高，冲击作用也不大，所以具有一般的综合力学性能即可。但因为主轴大端的内锥孔和外锥孔处，因经常与卡盘、顶尖有相对摩擦；花键部位与齿轮有相对滑动，所以这些部位要求较高的硬度与耐磨性。 45钢的钢性虽淬透性较差，但主轴工作时最大应力分布在表面，在粗车后，轴的形状较简单，在调质淬火时一般不会开裂。因此选用合金调质钢，采用廉价、可锻性和切割加工性皆好的45钢即可。车床主轴直径较大，阶梯较多，宜选锻件毛坯。并且节约原材料和减少加工工时。

20CrMO热处理工艺设计要点

前言 众所周知，齿轮是机械设备中关键的零部件，它广泛的用于汽车、飞机、坦克、轮船等工业领域。它具有传动准确、结构紧凑使用寿命长等优点。齿轮传动是近代机器中最常见的一种机械振动是传递机械动力和运动的一种重要形式、是机械产品重要基础零件。它与带、链、摩擦、液压等机械相比具有功率范围大，传动效率高、圆周速度高、传动比准确、使用寿命长、尺寸结构小等一系列优点。因此它已成为许多机械产品不可缺少的传动部件，也是机器中所占比例最大的传动形式。由于齿轮在工业发展中的突出地位，使齿轮被公认为工业化的一种象征。 得益于近年来汽车、风电、核电行业的拉动，汽车齿轮加工机床、大规格齿轮加工机床的需求增长十分耀眼。据了解，随着齿轮加工机床需求的增加，近年来涉及齿轮加工机床制造的企业也日益增多。无论是传统的汽车、船舶、航空航天、军工等行业，还是近年来新兴的高铁、铁路、电子等行业，都对机床工具行业的快速发展提出了紧迫需求，对齿轮加工机床制造商提出了新的要求。据权威部门预测2012 年将达到200 万吨。20CrMo钢作为一种典型的低合金渗碳结构钢在工程中广泛用于制造轴类、齿轮类零件。 由于齿轮的工作条件复杂，所以要求齿轮既要具有优良的耐磨性又要具备高的抗接触疲劳和抗弯曲疲劳性能。 在齿轮热处理工艺显著提高的背景下，我国已能自行生产各类高参数的齿轮。但我国齿轮的质量与其他发达国家的同类产品相较还是具有一定的差距，主要表现在齿轮的平均使用寿命、单位产品能耗、生产率这几方面上。要提高齿轮的质量，除了要选材合适之外，必须对材料的热处理工艺进行优化，通过新工艺和新设备引进吸收和自主创新，实现齿轮热处理工艺朝节能、环保、智能化方向发展。 本设计是在课堂学习热处理知识后的探索和尝试，其内容讨论如何设计齿轮的热处理工艺，重点是制定合理的热处理规程，并按此设计齿轮的热处理方法。

热处理工艺设计

50钢调速弹簧的 热处理工艺设计 1 热处理工艺课程设计的意义 热处理工艺课程设计是高等工业学校金属材料工程专业一次专业课设计练习，是热处理原理与工艺课程的最后一个教学环节。其目的是： （1）培养学生综合运用所学的热处理课程的知识去解决工程问题的能力，并使其所学知识得到巩固和发展。 （2）学习热处理工艺设计的一般方法、热处理设备选用和装夹具设计等。（3）进行热处理设计的基本技能训练，如计算、工艺图绘制和学习使用设计资料、手册、标准和规范。 2热处理课程设计的任务 ①普通热处理工艺设计 ②特殊热处理工艺设计 ③制定热处理工艺参数 ④选择热处理设备 ⑤设计热处理工艺所需的挂具、装具或夹具 ⑥分析热处理工序中材料的组织和性能 ⑦填写工艺卡片 350调速弹簧的技术要求及选材 3.1 技术要求 50钢喷油泵调速弹簧技术要求如下： 硬度：46～51 3.2 零件图 喷油泵调速弹簧的零件如图3.1所示。

图3.1 喷油泵调速弹簧 3.3 材料的选择 3.3.1零件用途 喷油泵调速弹簧，利用弹簧的受力形变和恢复来调节气门的开合，从而调节喷油泵的喷油速度与喷油量。 3.3.2工作条件 （1）喷油泵调速弹簧工作时，要承受高应力。 （2）喷油泵调速弹簧要承受高频率往复运动。 （3）喷油泵调速弹簧要在较高的温度下工作。 3.3.3性能要求 弹簧的性能要求为如下几个方面：

力学性能：由于弹簧是在弹性范围内工作，不允许有永久变形。要求弹簧材料有良好的微塑性变形能力，即弹性极限、屈服极限和屈强比要高。 理化性能方面：喷油泵调速弹簧的工况很复杂，要在较高的温度下长期工作，因此要求弹簧材料有良好的耐热性，即有高的蠕变极限、蠕变速率较小和较低的应力松弛率。 工艺性能方面：尺寸较小的弹簧热处理时变形大、难以校正和保证弹簧产品质量，宜选用已强化的弹簧材料，冷成型后不经淬火、回火，只须进行低温退火。这样更能保证大批量小弹簧的产品质量和成本低廉。 3.3.4材料选择 选用50钢热轧弹簧钢丝卷制。由于50钢中含有铬能够提高淬透性并且可降低锰引起过热的敏感性，铬熔于铁素体中使弹性极限提高。钒可以细化组织，减少过热敏感性，提高钢的强度和冲击韧性。可用作特别重要的承受高应力的各种尺寸的螺旋弹簧，也可也用作在300°C以下工作的重要弹簧，如各种阀门弹簧，喷油嘴弹簧。 3.3.550钢化学成分及合金元素作用 表3.1 50钢的化学成分[1]（3077-1990）ω C V P S 0.44～0.54 0.17～0.37 0.50～0.80 0.80～1.10 0.10～0.20 ≤0.35 ≤0.035 ≤0.030 50钢的化学成分示于表3.1 化学元素作用： ① C ：保证形成碳化物所需要的碳和保证淬火马氏体能够获得的硬度 ②：提高钢的淬透性并有二次硬化作用，是刚在高温时仍具高强度和高硬度，增加钢的耐磨性，增高钢的淬火温度。 ③：能提高钢的淬透性和抗回火性，对钢的综合机械性能，还能增高淬火温度，阻碍碳元素溶于钢中。 ④：能增加钢的强度和硬度，有脱氧及脱硫的功效（形成），防止热脆，故能改善钢的锻造性和韧性，可增进刚的硬化深度，降低钢的下临界点，增加奥氏体冷却时的过冷度，细化珠光体组织以改善机械性能。 ⑤ V：可以细化组织，减少过热敏感性，提高钢的强度和冲击韧性。

车床主轴的加工与热处理

车床主轴的加工与热处理 中国矿业大学材料科学与工程学院成型09—4 孙苗14095627 【摘要】车床已被广泛应用于机械加工中，车床主轴是车床极为重要的部件之一，车床主轴的性能好坏直接影响车床的加工效果。为使车床主轴具有良好的稳定性，硬度，强度和韧性良好配合，这就需要对车床主轴进行恰当的加工和热处理，使得主轴具有良好的使用性能。 【关键词】车床主轴；主轴材料；加工工艺；热处理 Lathe Spindle Machining and Heat Treatment Lathe has been widely used in machining, and lathe spindle is extremely important components. The properties of lathe spindle directly impacts on the performance of the processing results. To make the lathe spindle has a good stability, and a good match of hardness, strength and toughness, the proper processing and heat treatment are needed by lathe spindle. Key words:lathe spindle; spindle materials; processing; heat treatment 车床主要用于加工轴、盘、套和其他具有回转表面的工件，是机械制造和修配工厂中使用最广的一类机床，被广泛应用于机械加工中，具有不可或缺的地位。车床主轴是车床十分重要的结构件之一，主要用于支撑传动零件及传动扭矩。 1、车床主轴的工作条件及性能要求： 1.1工作条件 (1)承受交变扭转载荷，交变弯曲载荷或拉压载荷； (2)局部（轴颈，花键等处）承受摩擦和磨损； (3)在特殊条件下受温度和介质作用。 1.2 性能要求

CA6140车床主轴加工工艺设计

CA6140车床主轴加工工艺设计 目录 一、设计的目 的 ..................................................................... (2) 二、计算生产纲 领 ..................................................................... .. (3) 三、零件的结构特点及设计要 求 (4) 四、CA6140车床主轴技术要求及功 用 (5) 五、零件毛坯的选择及热处 理 ...................................................................... 6 六、基准的选 择 ..................................................................... (8) 七、工序加工中的主要问 题 ..................................................................... . (9)

八、加工阶段的划 分 ..................................................................... .. (11) 九、加工工序的安排和工序的确 定 (12) 十、工序具体内容的确 定 ..................................................................... (15) 十一、指定工序数控加工编 程 .................................................................... 16 十二、零件的检 验 ..................................................................... (19) 十三、参考文 献 ..................................................................... . (20) 十四、后 记 ..................................................................... .. (21) 1 一、设计的目的 毕业设计是大学中的一项重要内容，是完成教学计划达到教学目标，是培养我创新能力的重要环节;也是自己知识和能力深化和升华的重要过程。