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内容摘要：

……………………………… 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 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 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 45号 钢 的成分及 性能 特点 45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 45号钢的元素成分及作用 [1] 元素 C Si Mn Cr 含量 ～ % ～ % ～ % =% 作用 固溶强化 提高淬透性 提高回火稳定性 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/T6991999 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 [2]。 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。 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。