毕业设计(论文)-45钢车床主轴的热处理工艺设计.doc
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1、攀枝花学院学生课程设计(论文)题 目:45钢车床主轴的热处理工艺设计 学生姓名: X X 学 号: XXXXXX 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1班 指 导 教 师: X X X 职称: 讲 师 2012年12月28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题目45号钢车床主轴的热处理工艺设计1、课程设计的目的使学生了解、设计45钢车床主轴的热处理工艺,融会贯通相关专业课程理论知识,培养学生综合运用所学知识、分析问题和解决问题的能力。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)内容 :(1)明确设计
2、任务(包括用途、服役条件及性能要求)(2)绘出热处理件零件图(3)给出设计方案(4)写出设计说明(5)设计质量检验项目(6)设计热处理工艺卡片(7)45钢车床主轴的热处理缺陷及预防或补救措施要求:(1)通过查找资料充实、完善各项给定的设计内容。(2)分析热处理过程中可能出现的缺陷,针对这些缺陷提出预防措施或补救措施。(3)提交设计说明书(报告),2千字以上。报告格式请参照“毕业论文(设计)”格式。3、主要参考文献1 夏立芳主编. 金属热处理工艺学. 哈尔滨: 哈尔滨工业大学出版社, 20052 中国机械工程学会热处理分会热处理工程师手册机械工业出版社2003第一版.3 张玉庭主编热处理技师手册
3、机械工业出版社2006第一版4 中国机械工程学会热处理学会热处理手册机械工业出版社2003第三版.4、课程设计工作进度计划第16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17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(签字)孙青竹日期年 月 日教研室意见:年 月 日学生(签字): 接受任务时间: 年 月 日注: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题目名称评分项目分值得分评价内涵工作表现20%01学习态度6遵守各项纪律,工作刻苦努力,具有良好的科学工作态度。02科学实践、调研7通过实验、试验、查阅文献、深入生产实践等渠道获取与课程
4、设计有关的材料。03课题工作量7按期圆满完成规定的任务,工作量饱满。能力水平35%04综合运用知识的能力10能运用所学知识和技能去发现与解决实际问题,能正确处理实验数据,能对课题进行理论分析,得出有价值的结论。05应用文献的能力5能独立查阅相关文献和从事其他调研;能提出并较好地论述课题的实施方案;有收集、加工各种信息及获取新知识的能力。06设计(实验)能力,方案的设计能力5能正确设计实验方案,独立进行装置安装、调试、操作等实验工作,数据正确、可靠;研究思路清晰、完整。07计算及计算机应用能力5具有较强的数据运算与处理能力;能运用计算机进行资料搜集、加工、处理和辅助设计等。08对计算或实验结果的
5、分析能力(综合分析能力、技术经济分析能力)10具有较强的数据收集、分析、处理、综合的能力。成果质量45%09插图(或图纸)质量、篇幅、设计(论文)规范化程度5符合本专业相关规范或规定要求;规范化符合本文件第五条要求。10设计说明书(论文)质量30综述简练完整,有见解;立论正确,论述充分,结论严谨合理;实验正确,分析处理科学。11创新10对前人工作有改进或突破,或有独特见解。成绩指导教师评语指导教师签名: 年月日攀枝花学院本科课程设计(论文) 摘要摘 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、
6、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到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。关键
7、词:45号钢,车床主轴,热处理工艺。攀枝花学院本科课程设计(论文) 目录目 录摘 要1、设计任务.11.1设计任务.11.2设计分析 .1 1.3 设计的技术要求.12、设计方案.22.1 主轴设计的分析.22.1.1工作条件22.1.2承受的载荷22.1.3主要失效形式22.2钢种材料.3 2.2.1 45号钢的元素成分及作用.3 2.2.2 45号钢的性能.3 2.2.3 45号钢中碳和合金元素的作用.33、设计说明.43.1加工工艺流程.43.2具体热处理工艺.43.2.1锻坏正火处理工艺43.2.2调质处理工艺.4 3.2.2.1调质的目的.4 3.2.2.2热处理工艺.43.2.3锥
8、孔及外锥体的局部淬火63.2.4花键高频淬火74、分析与讨论.105、结束语116、热处理工艺卡片12参 考 文 献13攀枝花学院本科课程设计(论文) 1 设计任务1 设计任务1.1设计任务45号钢车床主轴热处理工艺。1.2 设计分析 通过对车床主轴的工作条件及性能要求分析,选择适当的材料,通过对45号钢材料成分的特点,确定车床主轴的热处理工艺。首先要分析零件的工作状况及性能,其次确定加工工艺流程,针对流程中的具体工艺热处理查看热处理手册查找钢种的方法,参数等来做出设计。 下图是C6132卧式车床主轴零件简图。该主轴主要受弯曲应力和扭矩,但是转速不高,承受的载荷相对也比较低,采用一般综合力学性
9、能即可。但在主轴大端的内锥孔和外锥体因常与卡盘和尖顶有相对摩擦,花键部位与齿轮有相对滑动,所以这些部位要求有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,故轴颈五耐磨性要求。 图1-1 C6132卧式车床主轴零件1.3设计的技术要求 车床主轴适合一般性能,根据对该轴的工作条件分析,以及结合材料情况,热处理条件如下: a.体调质后硬度为200-250HBW。 b.的硬度为45-50HRC。 c.部位硬度为48-53HRC。 在进行热处理前,结合车床主轴的力学性能和45号钢的特点,做出了热处理的条件,必须根据热处理条件来选择合理的热处理方式。0攀枝花学院本科课程设计(论文
10、) 2 设计方案2 设计方案2.1主轴设计的分析2.1.1工作条件 机床主轴某些部位承受着不同部位的摩擦,特别是轴颈部位,因为轴颈与某些轴承配合时摩擦较大,所以应具有较高的强度硬度和耐磨性。但某些部位的轴颈与轴承相配合的摩擦不大,所以就不需要太高的硬度。2.1.2承受的工作载荷机床主轴在进行运转时受到各个方面的载荷作用,如弯曲、扭转和冲击等。所以要求主轴具有抗击各种载荷的能力。当主轴载荷较大且转速又高时,主轴还承受着很高的交变功,因此要求主轴具有较高的疲劳强度和综合的力学性能。2.1.3失效形式 主轴的主要失效形式为:长期交变载荷形成的疲劳断裂;承受大载荷或冲击载荷形成的过量变形;长期承受摩擦
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