35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：35钢车床主轴的热处理工艺设计学生姓名：XX学号：20111110XXXX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：XXX职称：讲师2013年12月14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35钢制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35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）35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]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，2006.34、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）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Ⅰ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35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35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197～229HBS，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。关键词：35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设计的技术要求...................................................................................................12、设计方案.......................................................................................................................22.1车床主轴设计的分析..........................................................................................22.1.1工作条件....................................................................................................22.1.2失效形式....................................................................................................22.1.3性能要求....................................................................................................22.2钢种材料...............................................................................................................23、设计说明.......................................................................................................................33.1加工工艺流程.......................................................................................................33.2具体热处理工艺...................................................................................................33.2.1锻坯正火....................................................................................................43.2.2调质............................................................................................................43.2.3锥孔及外锥体的局部淬火........................................................................63.2.4花键高频淬火............................................................................................64、分析与讨论...................................................................................................................85、结束语...........................................................................................................................96、热处理工艺卡片.........................................................................................................10参考文献.....................................................................................................................11攀枝花学院本科课程设计（论文）1设计任务11设计任务1.1设计任务35钢车床主轴热处理工艺设计1.2设计的技术要求图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1C6132卧式车床主轴零件图攀枝花学院本科课程设计（论文）2设计方案22设计方案2.1车床主轴设计的分析2.1.1工作条件由于是制造车床主轴，因此其工作环境较为恶劣，首先为密闭状态；其次承受交变扭转载荷，交变弯曲载荷或拉压载荷，局部承受摩擦和磨损并且在特殊条件下受温度和介质作用。2.1.2失效形式轴是机械中广泛使用的重要结构件，其主要作用是支撑传动零件并传递扭矩。轴的失效方式主要是疲劳断裂和轴颈处磨损，有时也发生过载断裂，个别情况下发生塑性变形或腐蚀失效。2.1.3性能要求根据轴的工作条件及失效方式，轴的材料应具备以下性能：①高的疲劳强度，防止轴疲劳断裂；②优良的综合力学性能，即强度和塑性，韧性有良好配合，以防止过载和冲击断裂；③局部承受摩擦的部位应具有高硬度和耐磨性，防止磨损失效；④在特殊条件下工作的轴材料应具有特殊性能，如蠕变抗力，耐腐蚀性等。2.2钢种材料35号钢优质碳素结构钢（GB/T699-1999）有良好的塑性和适当的强度，工艺性能较好，焊接性能尚可，大多在正火状态和调质状态下使用。35号碳素结构钢，它的强度却有54，HRC是38-45。攀枝花学院本科课程设计（论文）3设计说明33