钢车床主轴的热处理工艺设计图文稿
金属学课程设计——45号钢车床主轴热处理工艺设计
金属学课程设计——45号钢车床主轴热处理工艺设计《金属学与热处理》课程设计45号钢车床主轴热处理工艺设计学生姓名:X X X学生学号:xxxxxxxxxxxxx 院(系):xxxxxxxx学院年级专业:xxxxxxxxxxxxxxx 指导教师:xxxxxxxxxxx二〇一一年十二月课程设计任务书题目 45号钢车床主轴热处理工艺设计1、课程设计的目的使学生了解、设计45号钢车床主轴热处理生产工艺，主要目的:(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、课程设计的内容和要求(包括原始数据、技术要求、工作要求等)(1)零件使用工况及对零件性能的要求分析;(2)45号钢材料成分特点及性能特点分析;(3)车床主轴热处理工艺参数;(4)表面淬火方式确定;(5)设计说明书撰写，不低于3000字。
3、主要参考文献[1] 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.[2]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 [3]王建安. 金属学与热处理[M]. 北京:机械工业出版社，1980[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 4、课程设计工作进度计划第18周:对给定题目进行认真分析，查阅相关文献资料，做好原始记录。
第19周:撰写课程设计说明书，并进行修改、完善，提交设计说明书。
指导教师日期年月日 (签字)教研室意见:年月日学生(签字):接受任务时间: 年月日课程设计(论文)指导教师成绩评定表题目名称 45号钢车床主轴热处理工艺设计分得评分项目评价内涵值分遵守各项纪律，工作刻苦努力，具有良好的科学01 学习态度 6 工作态度。
车床主轴箱齿轮的选材与热处理
车床主轴箱齿轮的选材与热处理一、车床主轴箱齿轮图如下：二、车床主轴箱齿轮的工作条件：车床主轴箱是一变速装置，通常将主动轴的一种转换为从动轴的一种或多种转速，而这种转速的改变主要是通过一系列相互啮合的不同齿数的齿轮来实现的。
因此主动齿轮会对与其啮合的从动轮轮齿施加推动力，从而带动从动轮的旋转。
所以齿轮会受到外力的影响，从而导致齿轮自身会产生相应的应力。
虽然齿轮所承受的应力远低于材料的屈服点，但长时间工作也有可能导致齿轮产生裂纹而断裂。
齿轮在转动过程中，接触面的齿面会产生滑动摩擦，从而磨损齿面而导致轮齿的断裂。
齿轮在传动过程中，会由于换挡、启动或啮合不良而使齿轮受到冲击载荷的作用，从而使齿轮变形甚至断裂。
以上均是齿轮的工作环境，为了能使齿轮在上述环境下能正常工作，就得要求齿轮的自身条件能符合上述条件。
三、车床主轴箱齿轮材料的性能及选择：首先分析一下车床主轴箱齿轮材料的力学性能要求；为了满足齿轮的工作的条件，防止出现疲劳、磨损以及断裂等情况的出现，需要求齿轮必须有较高的硬度及好的耐磨性，齿面有较高的疲劳强度，齿轮心部要有足够的强度和韧度，通常情况下要求齿轮心部的硬度达170-217HB齿面硬度达45-50HRC。
根据对齿轮力学性能的要求，应从具有好的综合性能指标这个要素选材，工业生产中常用的金属材料主要是钢、铸铁及合金。
其中铸铁的含碳量较高，因此其硬度和耐磨性都较好。
但有一点，其塑性、韧性都较差，不过价格较便宜，对于一些低速、低冲击载荷条件下工作的齿轮可用铸铁；若用钢材制作齿轮则需考虑钢的含碳量，低碳钢的含碳量小于等于0.25%，含碳量较低，因此塑性、韧性较好，强度、硬度较低，很容易变形，不适合做齿轮；高碳钢的含碳量在0.60%~2.11%之间，含碳量较高，所以其强度、硬度及耐磨性都较好，但塑性、韧性差易断裂，也不适合做齿轮；中碳钢的含碳量在0.25%~0.6%,位于低碳钢与高碳钢之间，其性能也同样位于两者之间，有较好的综合性能，因此中碳钢适合做齿轮。
(完整版)CA6140车床主轴的加工工艺最新论文毕业设计
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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……………………………………. .144.2 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)4.3.1 基准不重合误差…………………………………………………..164.3.2 定位副制造不准确误差 (16)4.4 工艺系统受力变形引起的误差 (17)4.4.1工件刚度………………………………………………… (17)4.4.2 刀具刚度………………………………………………… (17)4.4.3 机床部件刚度……………………………………………………..174.4.5 工艺系统受热变形引起的误差 (17)4.5 结论：提高加工精度的途径……………………………………………CA6140卧式车床主轴的加工工艺………………………………………第五章主轴的精度检验及调整………………………………………………5.1 主轴精度检验及还原…………………………………………………..5.1.1主轴及主要精度的检验………………………………………….5.1.2 检验后的精度还原…………………………………………….5.2 主轴的主要精度检验……………………………………………..5.3 主轴与其部件的装配精度………………………………………….5.3.1 主轴上传动件合理布置……………………………………….5.3.2 主轴与滚动轴承的装配……………………………………………5.3.3 主轴与齿轮的装配……………………………………………第六章车床主轴的维修与保养及废旧主轴的再利用…………………………….6.1 主轴的维护………………………………………………………………6.1.1 维修护理方式…………………………………………………..6.1.2 维修保养内容……………………………………………………6.2主轴的拆卸与清洗……………………………………………………….6.2.1与其部件的拆卸……………………………………………………. .6.2.2主轴与其部件的清洗内容…………………………………………..6.3 废旧主轴精度回升方案………………………………………………6.3.1 废旧主轴的类型……………………………………………………….6.3.2 主轴精度回升的方法………………………………………….6.4 主轴的再制造工程………………………………………………………6.4.1 再制造工程及其影响…………………………………………………6.4.2 主轴的再制造工程……………………………………………….前言伴随着世界的不断进步，科技的不断发展，数字化机械设备风靡全球，不断占领市场，尤其是金属切削中的数控机床已经成为时代的先驱，引领潮流。
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 .4323 操作技巧........................................................ .63.3锥孔及外锥体的局部淬火 (6)3.3.1 局部淬火方式 ............................................... ..63.3.2 热处理工艺 ................................................. ..63.3.3 操作技巧 .............................................. . (6)3.4花键高频淬火 (6)3.4.1 淬火方式 (6)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 .................................................... .74结语 (8)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。
45钢车床主轴加工工艺路线
45钢车床主轴加工工艺路线
45 钢是一种常用的中碳结构钢，具有良好的机械性能和加工性能，常用于制作机械零件和工具。
以下是一个45 钢车床主轴的加工工艺路线：
1. 下料：根据设计尺寸和形状，将45 钢棒料切割成适当的长度。
2. 锻造：将下料后的钢棒加热到一定温度，然后进行锻造，以改善材料的组织结构和力学性能。
3. 正火：将锻造后的主轴进行正火处理，以消除锻造应力和改善材料的力学性能。
4. 粗加工：对主轴进行粗加工，包括车削、铣削、钻削等，以去除大部分余量，为后续的精加工做好准备。
5. 调质：对主轴进行调质处理，以提高材料的硬度和强度。
6. 半精加工：对主轴进行半精加工，包括车削、铣削、钻削等，以进一步去除余量，为后续的精加工做好准备。
7. 淬火：对主轴进行淬火处理，以提高材料的硬度和耐磨性。
8. 精加工：对主轴进行精加工，包括车削、磨削、镗削等，以达到设计要求的尺寸和形状精度。
9. 珩磨：对主轴进行珩磨处理，以提高表面质量和精度。
10. 检验：对主轴进行检验，以确保其符合设计要求和质量标准。
11. 包装：对主轴进行包装，以方便运输和储存。
需要注意的是，具体的加工工艺路线可能因不同的加工要求和设备条件而有所不同，以上仅为参考。
同时，在加工过程中还需要注意安全和环保问题。
40cr合金钢钢制作机床主轴的工艺流程
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主轴的热处理工艺
主轴的热处理工艺主要包括粗加工阶段的正火或退火，半精加工阶段的调质热处理（淬火+高温回火），以及精加工阶段的淬火和回火等步骤。
在粗加工阶段，主轴通常会进行正火或退火处理。
这两种处理方式的目的都是消除锻造应力，细化晶粒，使金属组织均匀化，以利于切削加工。
退火的具体工艺为：加热温度Ac3+（30~50）℃，保温时间120min，冷却方式为随炉冷却。
正火的具体工艺为：加热温度Ac3+（30~50）℃，保温时间120min，冷却方式为空冷。
在半精加工阶段，主轴会进行调质热处理（淬火+高温回火）。
具体的热处理工艺为：870℃淬火，保温70min，油淬，500℃回火，保温100min，油淬。
如果调质热处理不当，可能会导致钢中存在较多的网络状、块状游离铁素体，从而使钢材的强度和冲击韧性下降。
因此，淬火温度偏低，回火温度过高是主要的不当操作。
淬火时冷却速度缓慢时，铁素体会从原奥氏体晶界优先析出，形成网状铁素体；钢在加热过程中，由于加热温度偏低或保温时间不足时，铁素体未完全溶于奥氏体中，淬火后形成块状游离铁素体。
在精加工阶段，主轴通常会进行淬火和回火处理。
淬火的具体工艺为：加热温度偏低，回火温度过高是主要的不当操作。
淬火时冷却速度缓慢时，铁素体会从原奥氏体晶界优先析出，形成网状铁素体；钢在加热过程中，由于加热温度偏低或保温时间不足时，铁素体未完全溶于奥氏体中，淬火后形成块状游离铁素体。
需要注意的是，不同的主轴材料和热处理工艺会产生不同的效果。
例如，对于45钢制造的主轴，其工艺路线为下料→锻造→正火→粗加工→调质→半精加工（花键除外）→局部淬火（内外圆锥面）+低温回火→粗磨→铣花键→花键感应淬火+低温回火→精磨。
整体调质硬度可达到220～250HBS；内外圆锥面采用盐。
以上就是主轴的热处理工艺的基本内容，具体的工艺可能会根据主轴的材质、形状尺寸和使用环境等因素有所不同。
毕业设计——45号钢车床主轴的热处理工艺
毕业设计——45号钢车床主轴的热处理工艺
钢车床是在机械加工领域中使用最广泛的机床之一，其主轴作为机床的核心部件，承
载着整个机床的加工能力。
本文旨在探究45号钢车床主轴的热处理工艺，提高其耐磨性和机械性能，延长其寿命。
首先，本文将进行45号钢车床主轴的材料分析。
45号钢属于碳素结构钢，含碳量为0.42%-0.50%，强度高、韧性好、易于锻造。
经过材料分析得出，45号钢具有良好的加工
性能和机械性能，但其硬度尚未达到使用要求。
针对45号钢主轴硬度不足的问题，通过淬火和回火的热处理方法进行改进。
淬火可以提高钢材硬度，但会导致脆性增大，回火则可恢复钢材一定的韧性，提高其耐磨性。
因此，本文将采用淬火和回火工艺相结合的方法，实现45号钢车床主轴的热处理。
具体步骤如下：
1. 热处理前的准备工作：将原材料切成合适的长度，并清洗干净表面，以确保处理
后的钢材表面质量良好。
2. 预热：将钢材放入炉子中，进行预热，温度控制在500~600℃之间，持续一定时间，以加速组织和温度的均匀化。
3. 淬火：将钢材迅速放入装有水或油的槽中，让其快速冷却，以增加钢材硬度。
淬
火温度要控制在800~840℃之间，时间3~5分钟。
4. 回火：将淬火后的钢材装入炉中，温度控制在200~400℃之间，时间根据钢材的大小和种类而定，通常不超过3小时。
回火可以调整钢材的硬度和韧性，使其达到最佳的性
能状态。
5. 结果分析：采用硬度计对处理后的钢材进行测试，以确保其硬度达到要求，同时
通过金相组织观察与显微组织分析，对处理后的钢材进行性能分析。
45钢车床主轴的热处理工艺设计
45钢车床主轴的热处理工艺设计钢车床主轴的热处理工艺设计是为了提高主轴的硬度和强度，提升其耐磨性、抗疲劳性和刚性，从而满足主轴在使用过程中的高速、高负荷和长时间连续工作的要求。
以下我将详细介绍钢车床主轴的热处理工艺设计。
首先，需要选择合适的钢材。
常用的材料有45钢，其具有较好的硬化性、热加工性和焊接性能。
根据具体使用要求和主轴的工作条件，确定钢材的化学成分和机械性能指标。
同时，应选择质量稳定、批量可控的供应商，以保证材料的均匀性和一致性。
第二步是进行热处理工艺设计。
热处理工艺一般包括淬火和回火两个步骤。
下面我将分别介绍这两个步骤的工艺参数和过程。
1.淬火：（1）加热温度：根据钢材的具体化学成分和机械性能指标，确定合适的加热温度。
一般可以选择800-850℃。
（2）保温时间：保温时间与加热温度和材料厚度有关，一般为1小时/25mm。
在保温过程中，应保持温度均匀。
（3）冷却介质：选用合适的冷却介质进行淬火，如水、油或聚合物液体。
冷却速度应根据材料的硬度要求确定，通常为快速冷却。
2.回火：（1）加热温度：回火温度一般选择在300-650℃之间，根据材料的具体需要确定。
（2）保温时间：回火保温时间一般为1小时。
（3）冷却方式：回火完成后，以适当的冷却速度冷却至室温。
最后，进行性能检测和表面处理。
对经过热处理的主轴进行硬度测试，以确保其在规定的硬度范围内。
同时，对表面进行镜面研磨和喷砂处理，以提高主轴的表面光洁度和耐磨性。
总结起来，钢车床主轴的热处理工艺设计需要选择合适的钢材、确定加热温度和保温时间，选择合适的冷却介质进行淬火，再进行回火处理，最后进行性能检测和表面处理。
只有科学、合理地设计和控制热处理工艺，才能保证主轴的优良性能和可靠性。
40Cr车床主轴热处理工艺
40Cr车床主轴热处理工艺1.工作环境要求齿轮材料有高的弯曲疲劳强度和接触疲劳强度，齿面要有足够的硬度和耐磨性2.性能要求1.齿轮会在齿根危险断面上造成最大的弯曲应力，在脉动弯曲应力作用下，可是齿轮产生歪曲疲劳破坏，因此机床齿轮应具有高度疲劳极限和高的抗弯强度。
2.齿轮通过齿面的接触传递动力，在接触应力的反复作用下，会使工作齿面产生接触疲劳破坏，因此齿轮应具有高强度和较高的韧性。
3.齿轮工作时，两齿面相对运动，会产生摩擦力，因此齿轮应具有高度耐磨性。
4.齿轮工作时，还会承担强烈的冲击载荷，因此齿轮应具有抗多次冲击的能力。
5.齿轮工作过程中会有摩擦力，会摩擦生热，使齿轮在较高的温度环境瑕工作，因此齿轮应具有一定的高温下的高强度和精度。
3.选材40Cr钢特点：1.在体机体上均匀分布的粒状谈话无起弥散强化作用，溶于铁素体中的合金元素起固溶强化作用，从而保证刚有较高的屈服强度和疲劳强度。
2.组织均匀性好，减少了裂纹在局部薄弱地区形成的可能性，可以保证有良好的塑性和韧性。
3.作为集体组织的铁素体是从淬火马氏体转变形成的，晶粒细小，使刚的冷脆倾向大大减小。
4.工艺方法路线下料——锻造——正火——粗加工——精加工——粗粗铣齿——淬火+高温回火——精铣齿——成品5.40Cr钢化学成分：6.工艺参数：（1）正火1.正火加热温度：870℃，Ac3+30~50℃2.正火保温时间：2~3小时3.正火加热速度：<200℃/h图3 40Cr钢正火工艺曲线（2）淬火+高温回火淬火温度要求T:Ac3+30~5℃，采用油冷，高温回火温度520℃7.工序说明：1）淬火：使奥氏体转化后的工件获得尽量多的马氏体，人后配以不同温度回火获得各种需要的性能。
2）高温回火：a：降低脆性，消除内应力。
b：得到对工件所要求的力学性能c：稳定工件尺寸8.热处理缺陷：1：氧化脱碳：工件在加热过程中，由于周围的加热戒指与钢表面所起的化学作用，会使钢发生氧化和脱碳，严重影响淬火工件的质量。
45钢车床主轴的热处理工艺设计
45钢车床主轴的热处理工艺设计45钢车床主轴是车床的核心部件，直接影响车床的精度和使用寿命。
由于45钢具有较高的强度和硬度，是一种常用的机械结构材料，因此钢车床主轴的热处理工艺设计至关重要。
下面我将详细介绍45钢车床主轴的热处理工艺设计。
1.热处理前的准备工作热处理前需要对45钢车床主轴进行酸洗去除表面氧化层，然后进行机械或化学法去毛刺、打磨，以保证热处理后的表面质量。
2.热处理工艺选择在热处理过程中，需要选择适当的热处理工艺，一般可以选择淬火+回火的工艺。
淬火可以提高主轴的硬度和强度，回火则可以消除淬火过程中的内部应力和硬脆性，增加主轴的韧性。
3.淬火工艺设计淬火的目的是通过快速冷却使主轴的组织转变为马氏体，并提高硬度和强度。
45钢的淬火温度一般为820-860℃，具体温度根据材料的具体性能和要求进行确定。
淬火介质可以选择水、油或盐浴淬火。
4.淬火工艺控制淬火过程中的加热速度要均匀稳定，以确保45钢车床主轴的整体加热均匀。
在达到淬火温度后，要立即将主轴放入淬火介质中，同时要确保主轴在淬火介质中的位置均匀，避免产生变形或裂纹。
5.回火工艺设计回火是淬火后的一个重要工艺环节，通过回火可以消除淬火产生的内部应力和硬脆性，增加主轴的韧性。
回火温度的选择一般为150-350℃，回火时间一般为1-2小时，具体根据45钢的具体性能和要求来确定。
6.微结构观察在热处理后，需要对45钢车床主轴进行微结构观察，以确保热处理工艺的有效性和合理性。
通过金相显微镜观察，可以检测主轴的组织状态、相的比例以及组织均匀性等。
7.总结和优化根据实际情况和试验结果，总结热处理过程中的问题和不足，并进行优化。
可以通过调整热处理温度、时间、淬火介质等参数，以达到更好的热处理效果和工艺控制。
综上所述，钢车床主轴的热处理工艺设计是车床制造中非常重要的一环，它直接关系到车床的性能和使用寿命。
通过科学合理地设计热处理工艺，可以提高钢车床主轴的硬度、强度和韧性，确保车床的精度和可靠性。
45钢车床主轴箱齿轮的热处理工艺设计
45钢车床主轴箱齿轮的热处理工艺设计1 热处理工艺课程设计的目的，任务及方法1.1 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程设计练习，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，并使其学习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。
1.2 热处理工艺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，设定或选定夹具，填写热处理工艺卡。
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和各热处理后的显微组织，作出说明。
1.3热处理工艺设计的方法热处理工艺的最佳方案是在能够保证达到根据零件使用性能和由产品设计者提出的热处理技术要求的基础上，设计的一种高质量、低成本、低能耗、清洁、高效、精确的热处理工艺方法。
热处理工艺设计的流程：①45号钢齿轮的热处理工艺流程的设计②制定热处理工艺参数③选择热处理设备④设计热处理工艺所需的挂具、装具或夹具⑤分析热处理工序中材料的组织和性能⑥填写工艺卡片2 热处理工艺课程设计的内容2.1 课题简图图2.1 主轴箱齿轮示意图2.2 技术要求车床圆柱齿轮表面进行高频感应淬火调质硬度：200-250HB表面硬度：45-50HRC淬硬层深度：1-2mm工件重量：6 kg生产批量: 6件2.3 主轴箱齿轮材料的选择，工作条件及其性能要求2.3.1 材料的选择根据对齿轮力学性能的要求，应从具有好的综合性能指标这个要素选材，工业生产中常用的金属材料主要是钢、铸铁及合金。
中碳钢的含碳量在0.25%~0.6%,位于低碳钢与高碳钢之间，其性能也同样位于两者之间，有较好的综合性能，因此中碳钢适合做齿轮。
45钢车床主轴箱齿轮的热处理工艺设计
45钢车床主轴箱齿轮的热处理工艺设计钢车床主轴箱齿轮在使用过程中需要承受很大的载荷和转速，因此对其进行适当的热处理是非常重要的。
热处理工艺设计能够改善齿轮的力学性能和耐磨性，提高其使用寿命和可靠性。
以下是对45钢车床主轴箱齿轮热处理工艺设计的详细阐述。
1.车削切削加工：首先，对45钢材料进行车削切削加工，保证齿轮的精度和尺寸准确度。
采用刀具高速切削、小进给、小切削深度等切削参数，减小机械加工过程中的应力集中。
2.淬火热处理：淬火是齿轮热处理中最关键的步骤之一，可以大大提高齿轮的强度和硬度。
在淬火之前，需要对齿轮进行均匀加热，使其达到适当的温度，然后迅速放入适当温度的淬火介质中（如水或油）进行淬火处理。
在淬火过程中，应控制淬火温度和时间，以保证齿轮的硬度和耐磨性。
3.回火处理：经过淬火处理后的齿轮可能具有很高的硬度，但也容易产生脆性，因此需要进行回火处理。
回火可以降低齿轮的硬度，提高韧性和强度，使其具有更好的抗磨性和抗脆性。
回火温度和持续时间的选择应根据齿轮的具体要求和使用条件来确定。
4.齿面调质：为了进一步提高齿轮的耐磨性和表面质量，可以对齿轮齿面进行局部调质处理。
齿面调质可以通过感应加热或火焰加热来实现，使齿面获得适当的硬度，同时保持齿轮齿根的韧性。
5.精密磨削：最后，通过精密磨削工艺对齿轮进行加工，提高其精度和表面质量。
磨削工艺应根据齿轮的尺寸和要求选择合适的磨削参数，减小残余应力和表面粗糙度，提高齿轮的互换性和传动效率。
热处理工艺设计在钢车床主轴箱齿轮的制造过程中起着非常重要的作用。
正确选择和控制热处理参数可以提高齿轮的力学性能和耐磨性，延长其使用寿命和可靠性。
同时，还需要结合实际情况，根据齿轮的具体要求和使用条件选择合适的热处理工艺，以确保齿轮的质量和性能符合要求。
毕业设计(论文)-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。
车床主轴加工工艺过程
精车各外圆并车槽
数控车床CSK6163
16
粗磨外圆二段
万能外圆磨床M1432
17
粗磨Morse No.6锥孔
内圆磨016
19
铣键槽
铣床X52
20
车大端内侧面及三段螺纹（配螺母）
卧式车床CA6410
21
粗精磨各外圆及E、F两端面
万能外圆磨床M1432A
22
粗精磨圆锥面
专用组合磨床
23
精磨Morse No.6内锥孔
主轴锥孔磨床
24
检查
按图样技术要求项目检查
车床主轴加工工艺过程
车床主轴加工工艺过程
图3.3车床主轴零件简图
11
车小端内锥孔（配1:20锥堵）
卧式车床C620 B
12
车大端锥孔（配Morse No.6锥堵）；车前端圆锥面及端面
卧式车床C620 B
13
钻大端端面各孔
钻模，Z55
钻床
14
热处理
高频淬火φ90g5mm，短锥及Morse No.6锥孔，45～50HRC
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钢车床主轴的热处理工艺设计Company number【1089WT-1898YT-1W8CB-9UUT-92108】《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)2.245号钢的成分及性能点 (3)2.2.145号钢的元素成分及其作用 (4)2.2.245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)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 (6)3.4.1淬火方式 (6)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 (7)4 结语 (8)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。
引言车床主轴指的是上带动或旋转的轴。
通常由主轴、轴承和传动件（或带轮）等组成主轴部件。
在机器中主要用来支撑传动零件如齿轮、带轮，传递运动及扭矩，如机床主轴；有的用来装夹工件，如心轴。
除了、拉床等主运动为直线运动的机床外，大多数机床都有主轴部件。
主轴部件的运动精度和结构刚度是决定加工质量和切削效率的重要因素。
衡量主轴部件性能的指标主要是旋转精度、刚度和速度适应性。
①旋转精度：主轴旋转时在影响加工精度的方向上出现的径向和轴向跳动（见），主要决定于主轴和轴承的制造和装配质量。
②动、静：主要决定于主轴的弯曲刚度、轴承的刚度和。
③速度适应性：允许的最高转速和转速范围，主要决定于轴承的结构和润滑，以及散热条件。
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45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：45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。
通常 ,对于要求高强度、硬度和疲劳强度且形状畸变小的主轴 ,多采用38CrMoAlA 钢;受冲击大的常用 20Cr 、20Mn2B 渗碳钢; 重载下工作的常用20CrMn Ti 、12CrNi3A 高合金渗碳钢; 高精度磨床、镗床主轴采用9Mn2V 、GCr15 钢。
本零件根据其工作受力及性能要求 ,可选用 45 、40Cr 或 42CrMo 钢 ,考虑到原材料成本及加工复杂情况 ,选用45钢锻件毛坯制造即可。
2.2 45号钢的成分及性能特点2.2.1 45号钢的元素成分及其作用45号钢的元素成分及作用主要成分为（），且含有以下少量元素：：0.42~0.50% ：0.17~0.37% ：0.50~0.80%P：≤0.035% S：≤0.035% ：≤0.25% ：≤0.25% ：≤0.25%2.2.2 45号钢的性能为了了解45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45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 。
所以需要我们根据45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)整体调质后硬度为220～250 HBW；2)内锥孔和外锥体硬度为45～5O HRC；3)花键部分硬度为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。
2.3.1加工工艺路线备锻造毛坯→正火→机械粗加工→调质→机械半精加工→锥孔及外锥体的局部淬火、回火→粗磨(外圆、锥孔、外锥体) →铣花键→花键高频淬火、回火→精磨(外圆、锥孔、外锥体) 。
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）锻坯正火的温度应该保持在850±10℃。
2）在锻坯正火过程中应该保温1．5 h，空冷。
3）使用的设备为井式炉或箱式炉(额定温度950℃)。
4）检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。
45号钢的调质45号钢是中碳结构钢，冷热加工性能都不错，机械性能较好，且价格低、来源广，所以应用广泛。
它的最大弱点是淬透性低，截面尺寸大和要求比较高的工件不宜采用。
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：淬火时的温度应该保持在840±10℃。
45号钢淬火温度在A3+(30~50)℃，在实际操作中，一般是取上限的。
偏高的淬火温度可以使工件加热速度加快，表面氧化减少，且能提高工效。
为使工件的奥氏体均匀化，就需要足够的保温时间。
如果实际装炉量大，就需适当延长保温时间。
不然，可能会出现因加热不均匀造成硬度不足的现象。
但保温时间过长，也会也出现晶粒粗大，氧化脱碳严重的弊病，影响淬火质量。
我们认为，如装炉量大于工艺文件的规定，加热保温时间需延长1/5。
淬火过程中应该保温1.5 h，水冷。
因为45号钢淬透性低，故应采用冷却速度大的10%盐水溶液。
工件入水后，应该淬透，但不是冷透，如果工件在盐水中冷透，就有可能使工件开裂，这是因为当工件冷却到180℃左右时，奥氏体迅速转变为马氏体造成过大的组织应力所致。
因此，当淬火工件快冷到该温度区域，就应采取缓冷的方法。
由于出水温度难以掌握，须凭经验操作，当水中的工件抖动停止，即可出水空冷（如能油冷更好）。
另外，工件入水宜动不宜静，应按照工件的几何形状，作规则运动。
静止的冷却介质加上静止的工件，导致硬度不均匀，应力不均匀而使工件变形大，甚至开裂。
45号钢调质件淬火后的硬度应该达到HRC56~59，截面大的可能性低些，但不能低于HRC48，不然，就说明工件未得到完全淬火，组织中可能出现索氏体甚至铁素体组织，这种组织通过回火，仍然保留在基体中，达不到调质的目的。
回火时温度应该保持在580±l0℃。
45号钢淬火后的高温回火，加热温度通常为560~600℃，硬度要求为HRC22~34。
因为调质的目的是得到综合机械性能，所以硬度范围比较宽。
但图纸有硬度要求的，就要按图纸要求调整回火温度，以保证硬度。
如有些轴类零件要求强度高，硬度要求就高；而有些齿轮、带键槽的轴类零件，因调质后还要进行铣、插加工，硬度要求就低些。
关于回火保温时间，视硬度要求和工件大小而定，我们认为，回火后的硬度取决于回火温度，与回火时间关系不大，但必须回透，一般工件回火保温时间总在一小时以上。
调质使用的设备为井式炉(额定温度950℃)。
检测时硬度220～25O HBS。
3.2.3 操作技巧由于工件尺寸超过45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。