2.2 选用热处理（课件）《数控加工机械基础（第3版）》上好课（高教版）

《数控加工机械基础（第3版）》高教版 上好课—中职专业课 项目三 机械传动装置及零部件 2.2 选用热处理 教学目标 知识目标 能准确说出主轴与轴类零件、弹簧、蜗杆的常用材料掌握三类零件典型热处理工艺的关键参数 能力目标 能根据主轴与轴类零件、弹簧、蜗杆的工作要求初步掌握三类零件热处理的核心操作要点 情感目标 严格遵守热处理操作规程，养成安全操作和标准化作业的习惯 培养对机械零件性能与热处理工艺关联的探究兴趣 教学引入 同学们，咱们机床的主轴转得稳不稳、弹簧弹得韧不韧、蜗杆传动精不精 全靠热处理这道关键工序！ 今天就来看看不同工艺怎么让零件“强筋健骨”，满足岗位实战需求 知识讲授 知识讲授——主轴与轴类零件热处理 受力大小 轴承类型 综合考虑 主轴形状 可能引起的热处理缺陷 知识讲授——主轴与轴类零件热处理 45 钢或 45Cr 钢 进行调质处理 与滚动轴承 / 有轴套的滑动轴承装配的轴 硬度为 220~250HBW 硬度为 28~35HRC 选用 50Mn 钢 进行正火或调质处理 知识讲授——主轴与轴类零件热处理 在滑动轴承中工作的轴 15 钢或 20Cr 钢 硬度为 56~62HRC 轴颈处渗碳深度 0.8~1mm 渗碳 淬火 回火处理 包含机构(必含1个或多个机构) 知识讲授——主轴与轴类零件热处理 直径 / 质量较大，要求变形小的主轴： 材料选用 45 钢或 40Cr钢 在轴颈处进行高频淬火 知识讲授——主轴与轴类零件热处理 重载下工作的 大断面主轴 材料选用 20SiMnVB 钢或 20CrMnVBA 钢 采用渗碳 + 淬火 + 回火工艺 硬度为 56~62HRC 包含机构(必含1个或多个机构) 知识讲授——弹簧热处理 大型弹簧 热加工成形 淬火 回火 中型弹簧 要求原材料为球化组织或大部分球化 冷加工成形 淬火 回火 包含机构(必含1个或多个机构) 知识讲授——弹簧热处理 小型弹簧 以冷轧钢带、冷拉钢丝等冷加工成形 经低温回火后，再进行喷丸处理 可使疲劳循环次数提高 8~13 倍 寿命提高 2~2.5 倍 传动部分 知识讲授——蜗杆热处理 载荷不大、断面较小的蜗杆 材料选用 45 钢 进行调质处理 硬度为 220~250HBW 改变工件的形状和精度 知识讲授——蜗杆热处理 采用渗碳 硬度为 56~62HRC 滑动速度较高、载荷较小的中小尺寸蜗杆： 淬火 低温回火工艺 传动部分 知识点背诵 主轴与轴类零件热处理 弹簧热处理 蜗杆热处理 划重点！ 单项选择题 1.用45钢制造的汽车轮毂螺栓(图2-10)适合采用的退火方式为( )。 A. 完全退火　 B. 球化退火　 C. 去应力退火　 D. 不需退火 答案：C 解析：螺栓经冷加工或加工后会产生内应力，去应力退火可消除应力、稳定尺寸，避免后续变形开裂。 课后练习 单项选择题 2.用20Cr钢制造的齿轮如图2-11所示，其锻造后的热处理工艺一般常用( )。 A. 退火　 B. 正火　 C. 淬火　 D. 调质 答案：B 解析：20Cr是渗碳钢，锻造后用正火可细化晶粒、均匀组织，改善切削加工性能，为后续渗碳淬火做准备。 课后练习 单项选择题 3.下列热处理中不改变钢的内部组织的是( )。 A. 完全退火　 B. 球化退火　 C. 去应力退火　 D. 正火 答案：C 解析：去应力退火是在低于Ac1的温度下加热，仅消除内应力，不发生组织转变。 课后练习 单项选择题 4.T10A钢适合采用的退火方式为( )。 A. 完全退火　 B. 球化退火　 C. 去应力退火　 D. 不需退火 答案：B 解析：T10A是高碳工具钢，球化退火可获得球状珠光体，降低硬度、改善切削加工性，为最终淬火做组织准备。 课后练习 填空题 1.机床主轴一般采用中空结构，轴的长度较大且对刚度要求较高，如CA6140车床主轴选用40Cr制造，安装滑动齿轮和花键处做必要的______，达到较高的______，提高表面______，而整个轴在加工前要先做______处理。 课后练习 答案：表面淬火（或高频淬火）；硬度；耐磨性；调质 解析：CA6140车床主轴用40Cr制造，加工前做调质处理可获得良好的综合力学性能（强度、韧性兼顾），满足主轴整体的刚度和抗冲击需求；安装滑动齿轮和花键处做表面淬火，能提高局部表面的硬度和耐磨性，应对齿轮啮合、花键传动的磨损工况。 填空题 2.弹簧热处理一般要求______，大型弹簧在热加工成形后随即进行______和______。 课后练习 答案：高弹性、高疲劳强度；淬火；中温回火 解析：弹簧的核心工作要求是高弹性、高疲劳强度，大型弹簧热成形后直接进行淬火+中温回火，可获得回火托氏体组织，该组织能赋予弹簧优异的弹性极限和抗疲劳性能，避免使用中出现塑性变形或断裂。 课堂小结 1.试说明预备热处理的核心步骤 2.简述弹簧常用的热处理工艺类型 3.试分析该工艺能改善蜗杆耐磨性的原因 课后作业 感谢观看 $