材料专业课设计机床主轴.docx

材料专业课程设计目录设计任书……………………………………………………………………………………………………………………………………12. 选材论证说明………………………………………………………………………………………………………………………………23．热处理工艺卡片……………………………………………………………………………………………………………………………44．设计说明书…………………………………………………………………………………………………………………………………64.1.工艺流程………………………………………………………………………………………………………………………………64.2.原材料验收……………………………………………………………………………………………………………………………64.3.预备热处理……………………………………………………………………………………………………………………………64.4.最终热处理……………………………………………………………………………………………………………………………105．工装图………………………………………………………………………………………………………………………………………186．技术文件……………………………………………………………………………………………………………………………………196.1井式炉操作规程………………………………………………………………………………………………………………………196.2主体热处理工艺守则…………………………………………………………………………………………………………………196.3 检验标准………………………………………………………………………………………………………………………………217. 附件…………………………………………………………………………………………………………………………………………271.设计任务书1.1给定条件零件名称:机床主轴,材料:45号钢,净重:70Kg,批量:批量。应用场景：主轴为机床上主要传递动力的部件，是机床中最重要的轴类零件，因负荷的变化，受力大小的差异，在实际工作过程中，经常承受扭转、冲击及疲劳作用。因此应具有良好的综合力学性能。主轴必须要有足够的强度，表面具有高的硬度和耐磨性。零件简图：图1-1机床主轴零件图1.2技术要求主轴基体硬度220～250HBW，内锥孔和外锥体硬度45～50HRC，花键部分硬度48～53HRC。1.3设计任务1.选材论证，包括该类型材料的介绍，材料初选依据，最终确定材料的性能满足情况、经济性，并根据需要进行淬透性校核，以确定选材的合理性。2.制定工艺流程。3.编制预备热处理和最终热处理工艺卡片。4.编写：主体热处理所需的一种设备操作规范；主体热处理工艺守则，主轴硬度检测方法（有标准可以查阅并提供相应标准编号）。5.设计辅助工装一件（A4图纸一张或多张包括工装材料、结构尺寸等）。6.编写设计说明书。7.附件：机床主轴常见失效形式与避免措施。2.选材论证说明2.1车床的使用工况及性能要求分析机床主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。2.2 45号钢的成分及性能特点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元素CSiMnCr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45号钢为常用中碳调质结构钢。该钢冷塑性一般，退火、正火比调质时要稍好，具有较高的强度和较好的切削加工性，经适当的热处理以后可获得一定的韧性、塑性和耐磨性，材料来源方便。正火可改善硬度小于160HBS毛坯的切削性能。经调质处理后，其综合力学性能要优于其他中碳结构钢，但该钢淬透性较低，水中临界淬透直径为12～17mm，水淬时有开裂倾向。当直径大于80mm时，经调质或正火后，其力学性能相近，对中、小型模具、零件进行调质处理后可获得较高的强度和韧性，而大型零件，则以正火处理为宜，所以，此钢通常在调质或正火状态下使用。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钢推荐热处理温度为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。3.