【正文】 五級(jí)油田減速器的箱體、箱蓋都是碳素結(jié)構(gòu)鋼Q235A焊接而成的，還有相關(guān)的軸承壓蓋、大悶蓋、大透蓋等等也是由Q235A材料的板材加工而成的，還有放在軸承與齒輪之間有定距作用的定距環(huán)，放在軸承與壓蓋之間具有調(diào)整距離作用的調(diào)整換，鍵等等是由優(yōu)質(zhì)碳素結(jié)構(gòu)鋼45鋼加工而成的。③合金鋼 為了提高鋼的性能，有意識(shí)的在碳素鋼里加入一定量的合金元素，如硅、錳、鉻、鎳、鉬、釩、鈦等，即構(gòu)成合金鋼。由于合金元素的加入，細(xì)化了鋼的晶粒，提高了鋼的綜合力學(xué)性能和熱硬性、滲透性。一般可分為合金結(jié)構(gòu)鋼、合金工具鋼，特殊結(jié)構(gòu)鋼三類。其中合金工具鋼常用來制造各種刃具、量具、和模具，因此對(duì)應(yīng)的就有刃具鋼、量具鋼和模具鋼。而特殊性能合金鋼是指具有特殊的物理、化學(xué)性能的一種高合金鋼，主要包括不銹鋼、耐熱鋼和磁性鋼。有色金屬工業(yè)生產(chǎn)中通常稱鋼鐵為黑色金屬，而稱銅、鋁、鎂、鉛等及其合金為有色金屬。由于有色金屬具有某些特殊的性能，如良好的導(dǎo)熱性、導(dǎo)電性以及耐腐蝕性，已經(jīng)成為現(xiàn)代工業(yè)技術(shù)中不可缺少的重要材料，主要有銅及其合金，鋁及其合金，軸承合金等。以上的金屬材料中有很多都是可以作為軸的材料的，但選擇時(shí)應(yīng)主要考慮如下因素：軸的強(qiáng)度、剛度及耐磨性要求，軸的熱處理方法及機(jī)加工工藝性的要求，軸的材料來源和經(jīng)濟(jì)性等。所以軸的材料是上面的其中的兩種碳素鋼和合金鋼。 碳鋼比合金鋼價(jià)格低廉，對(duì)應(yīng)力集中的敏感性低，可通過熱處理改善其綜合性能，加工工藝性好，故應(yīng)用最廣，一般用途的軸，～%的中碳鋼。尤其是45號(hào)鋼，對(duì)于不重要或受力較小的軸也可用Q235A等普通碳素鋼。 　　合金鋼具有比碳鋼更好的機(jī)械性能和淬火性能，但對(duì)應(yīng)力集中比較敏感，且價(jià)格較貴，多用于對(duì)強(qiáng)度和耐磨性有特殊要求的軸。如20Cr、20CrMnTi等低碳合金鋼，經(jīng)滲碳處理后可提高耐磨性；20CrMoV、38CrMoAl等合金鋼，有良好的高溫機(jī)械性能，常用于在高溫、高速和重載條件下工作的軸。 　　值得注意的是：由于常溫下合金鋼與碳素鋼的彈性模量相差不多，因此當(dāng)其他條件相同時(shí)，如想通過選用合金鋼來提高軸的剛度是難以實(shí)現(xiàn)的。 　　低碳鋼和低碳合金鋼經(jīng)滲碳淬火，可提高其耐磨性，常用于韌性要求較高或轉(zhuǎn)速較高的軸。 　　球墨鑄鐵和高強(qiáng)度鑄鐵因其具有良好的工藝性，不需要鍛壓設(shè)備，吸振性好，對(duì)應(yīng)力集中的敏感性低，近年來被廣泛應(yīng)用于制造結(jié)構(gòu)形狀復(fù)雜的曲軸等。只是鑄件質(zhì)量難于控制。為了滿足這些性能要求，材料要有很好的力學(xué)性能，在我實(shí)習(xí)的神工機(jī)械制造有限公司所造的五級(jí)油田減速器中的齒輪軸，齒輪都是用的合金結(jié)構(gòu)鋼20CrMnMo，20CrMnMo是中國(guó)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的一種合金結(jié)構(gòu)鋼，是高強(qiáng)度的高級(jí)滲碳鋼。強(qiáng)度高于15CrMnMo，塑性及韌性稍低，淬透性及力學(xué)性能比20CrMnTi高，淬火低溫回火后具有良好的綜合力學(xué)性能和低溫沖擊韌度。滲碳淬火后具有較高的抗彎強(qiáng)度和耐磨性能，但磨削時(shí)易產(chǎn)生裂紋。焊接性不好，適于電阻焊接，焊前需預(yù)熱，焊后需回火處理。切削加工性和熱加工性良好。先進(jìn)行滲碳熱處理，再淬火加熱溫度850℃、油冷；200℃回火、空冷。淬火低溫回火后具有良好的綜合力學(xué)性能和低溫沖擊韌度；滲碳淬火后具有較高的抗彎強(qiáng)度和耐磨性能。常用于制造高硬度、高強(qiáng)度、高韌性的較大重要滲碳件，如曲軸、凸輪軸、連桿、齒輪軸、齒輪、銷軸等。軸的毛坯多用軋制的圓鋼或鍛鋼。鍛鋼內(nèi)部組織均勻，強(qiáng)度較好，因此，重要的大尺寸的軸，常用鍛造毛坯鋼的熱處理是將固態(tài)鋼，通過不同方式的加熱、保溫和冷卻，來改變鋼的內(nèi)部組織結(jié)構(gòu)，從而改善鋼的性能的一種工藝方法。熱處理是機(jī)器零件及工具制造過程中的一種重要程序，它是發(fā)揮材料潛力，提高使用性能，提高產(chǎn)品質(zhì)量，延長(zhǎng)使用壽命的有效措施。一般可分為整體熱處理、表面熱處理和化學(xué)熱處理。常見的熱處理的方法有：①退火：指金屬材料加熱到適當(dāng)?shù)臏囟?，保持一定的時(shí)間，然后緩慢冷卻的熱處理工藝。常見的退火工藝有：再結(jié)晶退火、去應(yīng)力退火、球化退火、完全退火等。退火的目的：主要是降低金屬材料的硬度，提高塑性，以利切削加工或壓力加工，減少殘余應(yīng)力，提高組 織和成分的均勻化，或?yàn)楹蟮罒崽幚碜骱媒M織準(zhǔn)備等。②正火：指將鋼材或鋼件加熱到或 （鋼的上臨界點(diǎn)溫度）以上，30～50℃保持適當(dāng)時(shí)間后，在靜止的空氣中冷卻的熱處理的工藝。正火的目的：主要是提高低碳鋼的力學(xué)性能，改善切削加工性，細(xì)化晶粒，消除組織缺陷，為后道熱處理作好組織準(zhǔn)備等。③淬火：指將鋼件加熱到 Ac3 或 Ac1（鋼的下臨界點(diǎn)溫度）以上某一溫度，保持一 定的時(shí)間，然后以適當(dāng)?shù)睦鋮s速度，獲得馬氏體（或貝氏體）組織的熱處理工藝。常見的淬 火工藝有鹽浴淬火，馬氏體分級(jí)淬火，貝氏體等溫淬火，表面淬火和局部淬火等。淬火的目 的：使鋼件獲得所需的馬氏體組織，提高工件的硬度，強(qiáng)度和耐磨性，為后道熱處理作好組 織準(zhǔn)備等。④回火：指鋼件經(jīng)淬硬后，再加熱到 Ac1 以下的某一溫度，保溫一定時(shí)間，然后冷 卻到室溫的熱處理工藝。常見的回火工藝有：低溫回火，中溫回火，高溫回火和多次回火等。 回火的目的：主要是消除鋼件在淬火時(shí)所產(chǎn)生的應(yīng)力，使鋼件具有高的硬度和耐磨性外，并具有所需要的塑性和韌性等。⑤表面淬火：是將鋼件的表面層淬透到一定的深度，而心部分仍保持未淬火狀態(tài)的一種局部淬火的方法。表面淬火時(shí)通過快速加熱，使剛件表面很快到淬火的溫度，在熱量來不及穿到工件心部就立即冷卻，實(shí)現(xiàn)局部淬火。 表面淬火的目的在于獲得高硬度，高耐磨性的表面，而心部仍然保持原有的良好韌性，常用于機(jī)床主軸，齒輪，發(fā)動(dòng)機(jī)的曲軸等。⑥調(diào)質(zhì)：指將鋼材或鋼件進(jìn)行淬火及高溫回火的復(fù)合熱處理工藝。使用于調(diào)質(zhì)處理的鋼稱調(diào)質(zhì)鋼。它一般是指中碳結(jié)構(gòu)鋼和中碳合金結(jié)構(gòu)鋼。 ⑦滲碳：滲碳是指使碳原子滲入到鋼表面層的過程。也是使低碳鋼的工件具有高碳鋼的表面層，再經(jīng)過淬火和低溫回火，使工件的表面層具有高硬度和耐磨性，而工件的中心部分仍然保持著低碳鋼的韌性和塑性。 齒輪軸，根據(jù)設(shè)計(jì)要求，兩端頸部Φ90mm是放滾動(dòng)軸承的，右端帶鍵槽的Φ100mm是放齒輪的，所以有精度要求，表面粗糙度要求，硬度要求等，具體的有正火處理，調(diào)質(zhì)處理，齒部滲碳淬火處理，正火處理在鍛坯后，將毛坯料加熱至臨界溫度以上的某一個(gè)溫度，30～50℃保持適當(dāng)時(shí)間后，在靜止的空氣中冷卻，提高低碳鋼的力學(xué)性能，改善切削加工性，細(xì)化晶粒，消除組織缺陷，為后道熱處理作好組織準(zhǔn)備，之后在對(duì)毛坯料進(jìn)行粗車加工，然后就進(jìn)行調(diào)質(zhì)，即淬火+500～650攝氏度的高溫回火，達(dá)到HRC5862，使其強(qiáng)度、塑性和韌性都改變，具有良好的綜合機(jī)械性能。然后再半精車，滾齒，以后進(jìn)行齒部的滲碳淬火處理，使碳原子滲入到鋼表面層，再經(jīng)過淬火和低溫回火，使齒部的表面層具有高硬度和耐磨性，而軸的中心部分仍然保持著低碳鋼的韌性和塑性。3 齒輪軸的加工工藝分析數(shù)控車床是一種高度自動(dòng)化的機(jī)床，是用數(shù)字化的信息來實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化控制的，將與加工零件有關(guān)的信息——工件與刀具相對(duì)運(yùn)動(dòng)軌跡的尺寸參數(shù)（進(jìn)給執(zhí)行部件的進(jìn)給尺寸）、切削加工的工藝參數(shù)（主運(yùn)動(dòng)和進(jìn)給運(yùn)動(dòng)的速度、切削深度等），以及各種輔助操作（主運(yùn)動(dòng)變速、刀具更換、冷卻潤(rùn)滑液關(guān)停、工件夾緊松開等）等加工信息——用規(guī)定的文字、數(shù)字和符號(hào)組成的代碼，按一定的格式編寫成加工程序單，將加工程序通過控制介質(zhì)輸入到數(shù)控裝置中，由數(shù)控裝置經(jīng)過分析處理后，發(fā)出各種與加工程序相對(duì)應(yīng)的信號(hào)和指令控制機(jī)床進(jìn)行自動(dòng)加工。數(shù)控車床是由數(shù)控程序及存儲(chǔ)介質(zhì)、輸入/輸出設(shè)備、計(jì)算機(jī)數(shù)控裝置、伺服系統(tǒng)、機(jī)床本體組成。數(shù)控程序是數(shù)控車床自動(dòng)加工零件的工作指令，程序必須存儲(chǔ)在某種存儲(chǔ)介質(zhì)中，如紙帶、磁帶或磁盤等，采用哪一種存儲(chǔ)載體，取決于數(shù)控裝置的設(shè)計(jì)類型。輸入/輸出裝置：是機(jī)床與外部設(shè)備的接口，目前輸入裝置主要有紙帶閱讀機(jī)、軟盤驅(qū)動(dòng)器、RS232C串行通信口、MDI方式等，存儲(chǔ)介質(zhì)上記載的加工信息需要通過輸入裝置輸送給機(jī)床數(shù)控系統(tǒng)，機(jī)床內(nèi)存中的零件加工程序可以通過輸出裝置傳送到存儲(chǔ)介質(zhì)上。CNC裝置：是數(shù)控加工中的專用計(jì)算機(jī)，是數(shù)控機(jī)床的“大腦”，CNC裝置由硬件和軟件組成，軟件在