（毕业设计论文）《9MN2v机床丝杠热处理工艺设计》.docVIP

精品 9MN2v 机床丝杠热处理工艺设计 【摘要】 机床丝杠分类及其应用 机床丝杠按其摩擦特性可分为三类：即滑动丝杠、滚动丝杠及静压丝杠。各级精度丝杠应用 范围如下：4 级为目前最高级，一般很少应用；5 级用于精密仪器及机密机床，如坐标镗床、 螺纹磨床等；6 级用于精密仪器、精密机床和数控机床；7 级用于精密螺纹车床、齿轮加工 机床及数控机床；8 级用于一般机床，如卧式车床、铣床；9 级用于刨床、钻床及一般机床 的进给机构。 一般所说的精密丝杠是指 5、6、7 级丝杠。共有五项基本参数：即外径 D、内径 D1、 中径 D2、螺距 T 及牙形半角 α/2。由于丝杠要传递准确运动，因此，按 JB2886-81 规定，丝 杠及螺距的精度，根据使用要求分为 6 个等级：4、5、6、7、8、9(精度依次降低)。精密丝 杠有淬硬丝杠和不淬硬丝杠两种。前者的耐磨性较好，能较长时间保持加工精度，但加工工 艺复杂，必须有高精度的螺纹磨床和专门的热处理设备，而后者只需要精密丝杠车床。滑动 丝杠的牙型多为梯形。这种牙型比三角形牙酬具有效果高，传动性能好，精度高，加工方便 等优点。滚动丝杠义分为滚珠丝杠和滚柱丝杠两大类。滚珠丝杠与滚柱丝杠相比而言，摩擦 力小，传动效率高，精度也高，因而比较常用，但是其制造工艺比较复杂。 滚珠丝杠副和滚珠丝杠的精度等级也分为六个等级。 由于滑动丝杠结构简单， 制造方便， 所以在机床上应用比较广泛。丝杠是细长柔性轴，它的长度 L 与直径 D 的比值很大，一般 为 20~50，刚性较差。结构形状复杂，有很高的螺纹表面要求，还有阶梯、沟槽等，所以， 在加工过程中易出现变形。 静压丝杠有许多的优点， 常被用于精密机床和数控机床的进给机 构中。其螺纹牙形与标准梯形螺纹牙形相同。但牙形高于同规格标准螺纹 1.5~2 倍，目的在 于获得良好油封及提高承载能力。但是调整比较麻烦，而且需要一套液压系统，工艺复杂， 成本较高。在国家标准 GB785-65 中，对普通梯形螺纹精度是按中径公差划分的。 【关键词】 丝杠 发展与历程 9Mn2v与低合金 工具钢 显微组织分析 热处理 特性 缺陷 工艺 尺寸稳定性 1 概述 丝杠材料的选择 丝杠是现代机械中应用较广泛的一种机械传动零件，合理地选择和使用金属材料尤为重要。大致上讲，应主要满足丝杠材料所需的机械性能、工艺性能和经济性要求三个方面： 满足丝杠材料的机械性能 材料的机械性能包括强度、硬度、塑性及韧性等，反映材料在使用过程中所表现出来的特性。丝杠的损坏形式主要有磨损和疲劳滚珠丝杠工作时常承受弯曲，疲劳，冲击，同时在滑动和转动承受摩擦作用。因此整体要求具有良好的综合力学性能（即一定的强度和韧性配合）和较高的尺寸稳定性，相关部位还要求高硬度，高强度， 和足够的耐磨性 1.1.2满足丝杠材料的工艺性能 材料的工艺性能是指材料本身能够适应各种加工工艺要求的能力。丝杠的制造要经过切削加工和热处理等几种加工，因此选材时要对材料的工艺性能加以注意。一般来说，碳钢的锻造、切削加工等工艺性能较好，其机械性能可以满足一般工作条件的要求。但强度不够高，淬透性较差。而合金钢淬透性好、强度高，但锻造、切削加工性能较差。我们可以通过改变工艺规程、热处理方法等途经来改善材料的工艺性能。 1.1.3满足丝杠材料的经济性要求 所谓经济性是指最小的耗费取得最大的经济效益。在满足使用性能的前提下，选用齿轮材料还应注意尽量降低零件的总成本。我们可以从以下几方面考虑：从材料本身价格来考虑。碳钢和铸铁的价格是比较低廉的，因此在满足零件机械性能的前提下选用碳钢和铸铁，不仅具有较好的加工工艺性能，而且可降低成本。从金属资源和供应情况来看，应尽可能减少材料的进口量及价格昂贵材料的使用量。从齿轮生产过程的耗费来考虑：采用不同的热处理方法相对加工费用也不一样；通过改进热处理工艺也可以降低成本；所选钢种应尽量少而集中，以便采购和管理；我们还可以通过改进工艺来提高经济效益。 【丝杠的组成和应用特点】 丝杠由螺杆、螺母和滚珠三部分组成,在使用中发挥重要的作用和价值.丝杠具有好的工作原 理和功能,它的功能是将旋转运动转化成直线运动,这是滚珠螺丝的进一步延伸和发展,这项 发展的重要意义就是将轴承从滚动动作变成滑动动作.丝杠的发展是滚珠螺丝的发展壮大和 进步,促进中国技术的提高和进步,保证中国在设备和技术行业的进步、 发展技术.由于具有很 小的摩擦阻力,丝杠被广泛应用于各种工业设备和精密仪器,在行业中发挥重要的作用和价值. 丝杠是工具机和精密机械上最常使用的传动元件,其主要功能是将扭矩转换成轴向反覆作用 力,同时兼具高精度、 可逆性和高效率的特点. 丝杠良好的产品特点和性能促使其