热处理车间的设计

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1、1绪论1.1选题背景及设计意义1.1.1选题背景新热处理车间，通常采取“购买一批、自制一批、改造一批、淘汰一批”的调整思路，全面实行设备升级。通过引进先进技术和对引进技术的消化吸收,使热处理生产技术有突出的变化[1]。引进国外先进技术设备，对热处理车间进行设计。1.1.2设计意义热处理生产技术必须迎头赶上,才能抓住机遇、迎接新的挑战[2]。从技术专业化与协作来看，从产品生产专业化到工艺专业化，都是为了实现生产技术的现代化。组织热处理生产工艺专业化协作，建立热处理专业工厂，将有力地促进我国热处理行业技术的现代化发展。热处理工艺专业化生产有利于采用新

2、工艺、新设备，可以提高设备利用率，提高热处理质量，提高生产率，节约能源消耗，降低生产成本。因此，在武汉重型机床厂新建热处理车间时，必须特别重视并解决专业化与协作问题，确定车间的专业化生产特点。1.2热处理车间设计概述车间设计的主要内容，一般热处理车间的设计，应包括如下主要内容：（1）确定材料、服役条件、对材料性能的要求；（2）确定零件形状、尺寸。（3）车间生产纲领、工作制度、年时基数；（4）确定工件加工工工艺流程、确定热处理工艺；（5）根据热处理工艺选择适当的热处理设备；（6）合理设计工件热处理生产线（7）对公共系统设计的要求；（8）生产安全与环

3、境保护；（9）工艺设备平面布置图与设备明晰表；2.丝杆的工作条件、失效形式、性能要求、确定选材丝杆是各类机床上的重要零件之一，它是机床上最常见的一种将旋转运动转变为直线运动或直线运动转变为旋转运动的传动、定位功能部件，它有较高的精确度和尺寸稳定性，广泛应用于各类机床的传动进给机构和调节移动机构，能够保证直线运动的精确性和均匀性。它的精度高低，直接影响到机床的加工精度，影响加工中心、坐标镗床的定位精度和测试仪器的测量精度。所以，丝杆是这类机床和仪器的关键零件之一。精密丝杆的热处理，工艺比较复杂，质量要求较高，影响因素较多，需要认真分析对待。常见的击

4、穿丝杆主要有梯形丝杆和滚珠丝杆两大类。一般机床普遍使用的是梯形丝杆，而滚动丝杆用于传动效率高，动作灵敏，进给均匀平稳，低速无爬行，定位精度和重复精度高，使用寿命长，广泛应用于数控机床和加工中心上。（1）工件条件与常见失效形式丝杆一般在机床上由两点或几个支点来支撑运行进行旋转运动，推动螺母及连接的滑板等零件进行平移。丝杆于螺母的螺纹牙齿侧面相对滑行，丝杆每转一周则推进一个螺距，螺母存在很大的摩擦力，螺母与丝杆齿形面易于磨损，而且一根丝杆仅仅一部分磨损严重，引起螺距误差进而影响精度。滑动丝杆的主要失效形式是由于磨损或塑性变形而丧失精度。由于丝杆精度的

5、高低直接影响螺纹车床、螺纹磨床、铲床、坐标镗床和测量仪器的加工精度、定位精度、或测量精度。在这些机床的仪器中，丝杆是实现精确定位和精密加工的关键环节之一。滚珠丝杆工作时常承受弯曲、扭转、疲劳、冲击，同时在滑动与转动部位承受摩擦作用，其工作表面承受较大的接触应力。滚珠丝杆主要的失效形式是解除疲劳破坏（既疲劳剥落，俗称麻点），同时也存在机械损伤磨损。随着高精度、自动化数控车床的大量应用，它要求在高进给速度下工作平稳和高定位精度，故应使用滚珠丝杆副以减少摩擦阻力。滚珠丝杆的动、静摩擦系数相差极小，在静止、低速和高速时摩擦距几乎不变，传动灵敏、平稳、低速

6、无爬行;传动效率可达90%以上，比梯形丝杆副高2~~4倍，可消除轴向间隙，提高轴向刚度，预拉伸安装可减少丝杆的受热伸长量，因而定位精度和重复高精度。由于滚珠丝杆具有一系列优点，因此它不仅广泛应用于数控车床，而且在普通车床上也逐渐推广应用。（2）主要性能要求丝杆整体要有一定的刚度要求和强度，在工作中不能产生大的挠度和塑性变形，因此必须具有较好的综合力学性能和高的尺寸稳定性。同时其相关工作部位（滚道、轴径）也要求具有高的磨损抗力，高的接触疲劳强度既具有高硬度、高强度与足够的耐磨性。还要求丝杆在工作过程中，具有传动灵敏‘平稳、定位精度和重复精度高等要求

7、；对于在腐蚀介质和较高温度下工作的丝杆，还要求具有耐腐蚀性和耐热性等。(3)丝杆材料的选择根据丝杆在机械上所起的作用啊、对精度的要求以及它承受载荷大小的能力，可分为普通丝杆（梯形丝杆精度7~9级，滚珠丝杆为D~H级）和精密丝杆（梯形丝杆精度6级以下，滚珠丝杆为C级）。根据热处理情况又可分为淬硬丝杆（硬丝杆）和不淬硬丝杆（软丝杆）。丝杆材料首先要严把原材料的验收，应按照国家标准进行逐项检验，特别是原材料的表面质量（主要是对原材料的外观、形状、表面缺陷）检验、化学成分检验和内部质量（即内部组织缺陷，如疏松、夹渣、偏析、脱碳等）检验，合格后方能投产。普

8、通精度软丝杆，应用很普遍，如机床上7~8级的定位丝杆、手动进给丝杆等，由于其加工方便、制造成本低，故对使用材料的性能要求不高，多用于一些