零件選材與加工工藝分析課件(編輯修改稿)
2025-01-26 12:19 本頁面
【文章內(nèi)容簡介】 工之前，以消除毛坯的內(nèi)應(yīng)力，均勻組織，改善切削加工性，并為最終熱處理作組織準(zhǔn)備。 對于精密零件，為了消除切削加工的殘余應(yīng)力，在切削加工工序之間還應(yīng)安排去應(yīng)力退火。 2． 調(diào)質(zhì)處理的工序位置 調(diào)質(zhì)工序一般安排在粗加工之后，精加工或半精加工之前。 機(jī)械制造基礎(chǔ) 第十四章 調(diào)質(zhì)的目的 ：為了獲得良好的綜合力學(xué)性能，或?yàn)橐院蟮谋砻娲慊鸹蛞鬃冃蔚木芰慵恼w淬火作好組織準(zhǔn)備。 調(diào)質(zhì)一般不安排在粗加工之前，是為了避免調(diào)質(zhì)層在粗加工時大部分被切削掉，失去調(diào)質(zhì)的作用。調(diào)質(zhì)零件的加工路線一般為： 下料 → 鍛造 → 正火 (退火 ) → 切削粗加工 → 調(diào)質(zhì) → 切削精加工。 在實(shí)際生產(chǎn)中，灰鑄鐵件、鑄鋼件和某些鋼軋件、鋼鍛件經(jīng)退火、正火或調(diào)質(zhì)后，往往不再進(jìn)行其它熱處理，這時上述熱處理也就是最終熱處理。 (二 ) 最終熱處理的工序位置 最終熱處理包括各種淬火、回火及表面熱處理等。 零件經(jīng)這類熱處理后，獲得所需的使用性能，因零件的硬度較高，除磨削加工外，不宜進(jìn)行其它形式的切削加工，故最終熱處理工序均安排在半精加工之后。 機(jī)械制造基礎(chǔ) 第十四章 1． 淬火、回火的工序位置 整體淬火、回火與表面淬火的工序位置安排基本相同。 淬火件的變形及氧化、脫碳應(yīng)在磨削中去除，故需留磨削余量。 表面淬火件的變形小，其磨削余量要比整體淬火件為小。 (1) 整體淬火零件的加工路線為： 下料 → 鍛造 → 退火 (正火 ) → 粗切削加工、半精切削加工→ 淬火、回火 (低、中溫 ) → 磨削。 (2) 感應(yīng)加熱表面淬火零件的加工路線為： 下料 → 鍛造 → 退火 (正火 ) → 粗切削加工 → 調(diào)質(zhì) → 半精切削加工 → 感應(yīng)加熱表面淬火、低溫回火 → 磨削。 機(jī)械制造基礎(chǔ) 第十四章 2． 滲碳的工序位置 滲碳分 整體滲碳和局部滲碳 兩種。 當(dāng)零件局部不允許滲碳處理時，該部位可鍍銅以防滲碳，或采取多留余量的方法，待零件滲碳后淬火前再切削掉該處滲碳層。 整體滲碳件的加工路線一般為： 下料 → 鍛造 → 正火 → 粗、半精切削加工 → 滲碳、淬火、低溫回火 → 精切削加工 (磨削 ) 。 局部滲碳件的加工路線為： 下料 → 鍛造 → 正火 → 粗、半精切削加工 → 非滲碳部位鍍銅 (或留防滲余量 ) → 滲碳 → 淬火、低溫回火→ 精加工 (磨削 ) 。 → 去除非滲碳部位余量 機(jī)械制造基礎(chǔ) 第十四章 第四節(jié) 典型零件材料和毛坯的選擇 及加工分析 一、 軸類零件 軸類零件是回轉(zhuǎn)體零件，其長度遠(yuǎn)大于直徑，常見的有光滑軸、階梯軸、凸輪軸和曲軸等。 在機(jī)械設(shè)備中，軸類零件主要用來支承傳動零件 (如齒輪、帶輪 ) 和傳遞轉(zhuǎn)矩，它是各種機(jī)械設(shè)備中重要的受力零件。 機(jī)械制造基礎(chǔ) 第十四章 下面以圖 142所示的 C616車床主軸為例進(jìn)行分析。 1．車床主軸的工作條件和性能要求 (1)承受交變的彎曲應(yīng)力與扭切應(yīng)力，有時受到?jīng)_擊載荷作用。 (2)主軸大端內(nèi)錐孔和錐度外圓，經(jīng)常與卡盤、頂尖和刀具錐體有相對摩擦。 (3)花鍵部分與齒輪經(jīng)常有磕碰或相對滑動。 機(jī)械制造基礎(chǔ) 第十四章 該主軸是在滾動軸承中運(yùn)動，承受中等載荷，轉(zhuǎn)速中等，有裝配精度要求，且受一定沖擊力。 其性能要求如下：①主軸應(yīng)具有良好的綜合力學(xué)性能；②內(nèi)錐孔和外錐圓表面、花鍵部分應(yīng)有較高的硬度和耐磨性。 2． 材料選擇 軸類零件的材料一般選碳素鋼、合金鋼或鑄鐵。根據(jù)上述主軸的工作條件和性能要求，確定主軸材料選擇 45鋼。 3． 毛坯選擇 該軸為階梯軸，最大直徑 (ф100mm) 與最小直徑 (ф43mm) 相差較大，選圓鋼毛坯不經(jīng)濟(jì)，故應(yīng)選鍛造毛坯為宜。 在單件小批生產(chǎn)時，可采用自由鍛生產(chǎn)毛坯；在成批大量生產(chǎn)時，應(yīng)采用模鍛生產(chǎn)毛坯。 機(jī)械制造基礎(chǔ) 第十四章 4． 加工工藝路線及分析 該主軸的加工工藝路線為： 下料 → 鍛造 → 正火 → 粗切削加工 → 調(diào)質(zhì) → 半精切削加工→ 錐孔及外錐體的局部淬火、回火 → 粗磨 (外圓、外錐體、錐孔 ) → 銑花鍵及鍵槽 → 花鍵高頻淬火、回火 → 精磨 (外圓、錐孔及外錐體 ) 。 其中正火、調(diào)質(zhì)為預(yù)先熱處理，錐孔及外錐體的局部淬火、回火與花鍵的淬火、回火屬于最終熱處理。 它們的作用分別為： (1) 正火。主要是為了消除毛坯的鍛造應(yīng)力，降低硬度以改善切削加工性；均勻組織，細(xì)化晶粒，為調(diào)質(zhì)處理作組織準(zhǔn)備。 (2) 調(diào)質(zhì)。主要是使主軸具有良好的綜合力學(xué)性能。調(diào)質(zhì)處理后，其硬度達(dá) 220～ 250HBW，強(qiáng)度可達(dá) σb = 682MPa 機(jī)械制造基礎(chǔ) 第十四章
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