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1、专业综合能力训练（论文）任务书学生姓名：xxx专业班级：金属材料与热处理技术01班 所属系部：机械装备系题 目：四个典型工件的热处理工艺规程任务内容：1、编制圆弧齿带柄蜗轮滚刀热处理工艺规程；2、编制齿轮渗碳热处理工艺规程；3、编制弹簧夹料夹头热处理工艺规程；4、编制传动轴热处理工艺规程。技术参数和论文撰写要求：零件的工作条件、失效形式分析；材料的选择和热处理方案确定；钢材的入厂检验；零件的加工路线制定，工艺参数制定，设备选择，工装卡具设计，辅助工序设计；热处理缺陷分析；热处理工艺卡片。时间安排：2011年8月29日至2011年11月4日（第一周至第十一周），11月7日至11月11日（第十二周
2、）答辩。参考资料：1、滕志斌.新编金属材料手册.金盾出版社；2、董世栓.热处理工实际操作手册.辽宁科学技术出版社；3、樊东黎.热处理技术数据手册.机械工业出版社；4、机械电子工业部第一设计研究院.董亚伟.热处理设备选用手册.机械工业出版社；5、徐天祥.热处理工实用操作手册.江苏科学技术出版社；6、王广生.金属热处理缺陷分析及案例.机械工业出版社等。指导教师签字： 年 月 日 专业综合能力训练（论文）评审表学生姓名：xxx专业班级：金属材料与热处理技术01班 所属系部：机械装备系题 目：四个典型工件的热处理工艺规程内容摘要：圆弧齿带柄蜗轮滚刀、齿轮渗碳、弹簧夹料夹头、传动轴热处理工艺规程设计，内
3、容：零件的工作条件、失效形式分析；材料的选择和热处理方案确定；零件的加工路线；工艺参数确定和热处理工艺确定；检验；缺陷分析；编制热处理工艺卡。指导教师评语：初评成绩： 指导教师签名： 年 月 日评审小组意见： 指导教师签名： 年 月 日 终评成绩：前 言根据xx学院和机械装备系的对毕业生综合能力考核要求，每年毕业生都要进行为期九个星期的毕业设计和答辩。因此，我机械装备系材料成型教研室金属材料与热处理技术专业 在专业课老师的指导下，完成相应的毕业设计任务。以小组形式，个人为单位进行毕业设计。毕业设计是我院大三毕业生毕业前必做课程。为了系统的总结大一、大二两年所学的专业课知识，并且把理论知识进行稳
4、固和总结进而运用到实际生产中，把理论和实际结合起来。锻炼学生的自主学习等综合能力，为学生的实际就业做好准备，使毕业学生能更好地理解和适应实际的工厂生产。本毕业设计由机械装备系材料成型教研室布置任务并发任务书，教研室老师指导学习设计。本毕业设计有任务书、任务指导书、毕业论文和相关参考资料组成。毕业设计题目结合实际生产，其课题选为典型的工件和典型材料，内容详细具体，结合实际。是一次很好的把理论知识与实际生产相结合的课题设计。本毕业设计由xx学院机械装备系金属材料与热处理技术专业学生xxx编著，由xx学院机械装备系材料成型教研室xxx教授指导。本毕业设计在设计过程中借鉴了许多文献和资料，并受到很多老
5、师和同学的帮助，在此向这些老师和同学们表示感谢！由于编者水平有限，加之时间仓促，毕业设计中难免有错误和不足之处，恳请广大学者和同学对本毕业设计中的不足给予指正。 编 者xx学院毕业综合能力考核目 录前言第1章 圆弧齿带柄蜗轮滚刀热处理工艺规程41.1圆弧蜗轮滚刀的结构图41.2蜗轮滚刀的工作条件和性能要求41.3主要失效形式41.4对蜗轮滚刀的热处理技术要求51.5、确定工件材料及最终热处理方式51.5.1切削部分51.5.2柄部61.6 蜗轮滚刀的热处理工艺制定61.6.1加工过程61.6.2制定热处理主要工序的工艺规程71.7热处理缺陷及防止措施101.8 热热处理过程中的质量检验111.
6、8.1 高速钢111.8.2 柄部12圆弧齿带柄蜗轮滚刀热处理工艺卡第2章 齿轮渗碳热处理工艺规程152.1齿轮工件结构图152.2齿轮工件的工作条件和性能要求152.3主要失效形式152.3.1齿面磨损152.3.2齿面剥落162.3.3疲劳断裂162.3.4过载断裂162.4对齿轮工件的热处理性能要求162.5确定工件材料及最终热处理方式162.6 齿轮工件的热处理工艺制定172.6.1加工过程172.6.2制定热处理主要工序的工艺规程172.7质量检验212.7.1渗碳层深度测定212.7.2金相组织检验212.7.3表面及心部硬度检验212.7.4渗碳层表面碳的质量分数的检查212.8
7、分析齿轮热处理中的缺陷222.9齿轮渗碳常见缺陷及防治措施22齿轮渗碳热处理工艺卡第3章 编制弹簧夹具夹头热处理工艺规程243.1结构图243.2工作条件和性能要求243.4热处理技术要求253.5确定工件材料及最终热处理方式253.6夹头热处理的工艺制定263.6.1全厂加工路线263.6.2制定热处理主要工序的工艺规程263.6.3热处理工艺规范制定（参见合金钢即热处理工艺表9-3）263.7 夹头热处理过程常见缺陷283.7.1球化退火缺陷283.7.2盐浴淬火缺陷283.7.3回火缺陷283.8热处理过程中的质量检验283.9热处理工艺参数的最后确定及设备夹具选择29弹簧夹料夹头热处理
8、工艺卡第4章 编制传动轴热处理工艺规程324.1结构图324.2工件工作条件和性能要求324.3主要失效形式324.4对传动轴的热处理性能要求334.5确定工件材料及最终热处理方式334.6热处理工艺制定344.6.1加工过程344.6.2制定热处理主要工序的工艺规程344.7热处理缺陷 及防止措施36传动轴热处理工艺卡备注参考资料第1章 圆弧齿带柄蜗轮滚刀热处理工艺规程图1-1 圆弧涡轮滚刀的结构图1.1圆弧蜗轮滚刀的结构图1.2蜗轮滚刀的工作条件和性能要求圆弧齿带柄蜗轮滚刀在切削过程中刃口受到一定的切削压力。刃部与工件之间产生很大的摩擦力，工作一段时间后，刃口就会变钝。同时，由于摩擦作用将
9、产生的大量的热量，引起刃口部分温度升高。再加上刃部被金属包围，散热难，升温快，磨损大，零件的硬度越高，切削用量越大，切削速度越快，则单位时间内产生的热量越高，刀具的温度也就越高，有时可达（500600）。刃口部温度的高低是影响刀具性能和使用寿命的重要因素。所以蜗轮滚刀主要承受高的压应力、轴向力、扭转力和弯曲力以及很大的摩擦力和较小的冲击力。为了切削加工，要求刃部要有较高的硬度、耐磨性及热硬性，刃部硬度在（6366）HRC，热硬性在600时硬度在（61.562）HRC；柄部回火后硬度在（3845）HRC。1.3主要失效形式由于摩擦力的作用使刃口变钝；它在切削金属时受较大的轴向力、扭转应力和弯曲应
10、力，从而使蜗轮滚刀产生折断、崩刃等失效。故要求蜗轮滚刀有以下性能：高的硬度60HRC，刀具使用中不能变形。高的耐磨性，保证工件加工精度。高的热硬性600的温度下使用。高的硬度和适当的韧性，使用中不发生折断和崩刀现象。1.4对蜗轮滚刀的热处理技术要求（1）切削部分含碳量大于0.7%。（2）切削部退火后硬度（207255）HB、回火后（6366）HRC，柄部回火后（3845）HRC（3）切削部热硬性600度时（61.562）HRC。1.5确定工件材料及最终热处理方式1.5.1切削部分工具钢按化学成分可分为碳素工具钢、合金工具钢和高速钢三大类。与高速钢相比较，碳素工具钢价格较低，但热硬性较差，工作温
11、度不大于250，淬透性低；而合金钢虽然比碳素钢热硬性好些，可工作温度也只能再300以下。由于本工件是在大负荷高速切削和大进刀量的快速切削。这就要求刀具材料必须有高的热硬性及耐磨性，碳素工具钢及合金工具钢不能适应这些要求。生产实践证明，高速工具钢的切削速度比碳素钢和低合金钢高13倍，而耐用性增加714倍。高速工具钢中以钨系高速钢产量最多，故选用W18Cr4V为切削部分用钢。表1-1 W18Cr4V的成分（%）CCrWMoV0.700.803.804.4017.5119.000.301.001.40表1-2 W18Cr4V经（12001300）淬火、回火后的硬度、热硬性退火（HB）回火（HRC）硬
12、度2072556366热硬性61.562从1-2表中可以看出W18Cr4V满足切削部分的性能要求。表1-3 W18Cr4V的临界点温度（）Ac1Ac3Ar1Ms8201330760（200）注：（200）为工具钢在正常淬火加热温度奥氏体后得到的近似值。技术要求，采用高温淬火后（550560）多次回火。经机械加工成型后，刀具所需要的硬度、强度、热硬性、耐磨性等使用性能均要经过淬火和回火获得，淬火是热处理的关键。但是回火是淬火后不可缺少的重要工序，因为淬火后的组织处于不稳定状态，内应力大，硬而脆。如果道具不经回火使用会发生崩刀、折断等现象，为了消除淬火应力，稳定组织，减少残余奥氏体，达到所需要的使
13、用性能，所以均要进行（550560）的多次回火。在考虑其工艺性和经济性的同时选择合适的刀具钢和正常的热处理工艺。1.5.2柄部柄部常用钢为45或40Cr。与40Cr相比较，45碳素钢的性能较差，只能满足一般性能，但价格低廉，加工和焊接性较好，由于柄部受载荷不大，故选用45碳素钢。表1-4 45的成分（%）CSiMnSPCrNi0.420.490.170.370.50.80.0450.00400.250.25表1-5 45的临界点（）Ac1Ac3Ar3Ar1Ms724780751682（350）注：（350）数据根据等温转变图得出的近似值为了节约高速钢，非切削部分使用结构钢，根据技术要求，采用调质。调质的目的是得到柄部所需性能。选择合适的结构钢，在正常处理后，可达到（3845）HRC的要求。 1.6 蜗轮滚刀的热处理工艺制定1.6.1加工过程锻造（高速钢）退火毛坯对焊退火机械加工成型刃部淬火、回火检查（硬度、金相）柄部调质处理检查（硬度）校直喷砂
