本書系統(tǒng)地介紹了機床零件常用的熱處理工藝、典型機床零件的材料與熱處理技術(shù),闡述了機床零件熱處理缺陷的原因與控制方法,并列舉了大量典型實例。本書主要內(nèi)容包括:機床零件常用熱處理工藝,機床導(dǎo)軌、機床主軸、機床絲杠、機床齒輪、機床基礎(chǔ)件及機床其他零件的熱處理技術(shù),先進的機床零件熱處理裝備與技術(shù),機床零件熱處理缺陷與對策等。本書采用現(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn),內(nèi)容全面系統(tǒng),實例、圖表豐富,實用性強。
1)本書是作者根據(jù)自己三十多年來熱處理工作的實踐經(jīng)驗和積累資料,并借鑒國內(nèi)主要機床制造企業(yè)的成熟經(jīng)驗與實例、機床研究所的科研成果,以及國外先進機床零件的材料與熱處理技術(shù)編寫而成的。
2)本書以豐富的實例、圖表,系統(tǒng)地介紹了機床零件常用的熱處理工藝、典型機床零件的材料與熱處理技術(shù)、先進的機床零件熱處理裝備與技術(shù)、機床零件熱處理缺陷的原因與控制方法。
3)本書采用現(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn),內(nèi)容全面系統(tǒng),實例、圖表豐富,實用性強。
前言
機床是機電制造業(yè)的心臟,也是工業(yè)、農(nóng)業(yè)、國防及民生領(lǐng)域中各類設(shè)備、機械、器具、儀器儀表、工模具等制造加工的工作母機。根據(jù)加工工藝方法的不同,機床可分為:金屬切削機床、電加工機床、坐標(biāo)測量機、鍛壓機床、鑄造機床及熱處理機床等。本書所述為金屬切削機床。金屬切削機床采用切削的方法將金屬毛坯加工成機器零件,它是制造機器的設(shè)備,因此又稱工作母機,簡稱為機床。金屬切削機床包括車床、銑床、磨床、鉆床、鏜床、齒輪加工機床、螺紋加工機床、刨插床、拉床和儀表機床等,廣泛應(yīng)用于汽車、工程機械、農(nóng)業(yè)機械、航空航天、船舶、軍工、鐵路、電力、冶金、礦山、石油、化工等各行各業(yè)的機械加工制造和機械維修中。
在現(xiàn)代機械制造工業(yè)中,機床在各類機器制造裝備中所占比重較大,一般都在50%以上,所擔(dān)負(fù)的工作量占機器總制造工作量的40%~60%,對于具有一定形狀、尺寸及表面質(zhì)量要求的金屬零件,特別是精密零件的加工,主要是在機床上完成的。機床在裝備制造中具有基礎(chǔ)性和戰(zhàn)略性的地位,一個國家的數(shù)控機床(又稱CNC機床)的水平高低和擁有量是衡量國家綜合經(jīng)濟實力和國防安全的重要指標(biāo)。我國已將金屬切削機床行業(yè)提高到了戰(zhàn)略性位置,把發(fā)展大型、精密、高速數(shù)控設(shè)備和功能部件列為國家重要的振興目標(biāo)之一。在《中國制造2025》中,高檔數(shù)控機床更被確定為重點發(fā)展的領(lǐng)域之一。
我國機床行業(yè)經(jīng)過60多年的發(fā)展,整體實力有了較大提高,已經(jīng)能夠生產(chǎn)出超精度數(shù)控車床(納米級加工機床)、七軸聯(lián)動重型數(shù)控臥式機床加工中心等產(chǎn)品。近幾年為航空、航天、汽車、船舶和發(fā)電設(shè)備等制造領(lǐng)域研發(fā)的高端數(shù)控機床品種已達100余種,有些已經(jīng)達到了世界先進水平,但是從整體來看,與國外先進機床制造企業(yè)相比,特別是與德國和日本相比,國產(chǎn)機床在產(chǎn)品質(zhì)量和可靠性等方面仍有較大差距,特別是在高精尖數(shù)控機床方面差距更大。因此,亟須盡快改進和提高。
隨著機床朝著高速、精密、智能、復(fù)合方向的不斷發(fā)展,對機床精度和使用壽命提出了更高的要求。機床必須具有較高的精度和精度保持性。機床的精度主要決定于關(guān)鍵零件的制造精度和裝配精度。而這些零件的強度、表面粗糙度、耐磨性及尺寸穩(wěn)定性等都直接與熱處理工藝技術(shù)密切相關(guān)。因此,機床零件的熱處理在機床制造業(yè)中占有舉足輕重的地位。從熱處理角度考慮,提高機床零件質(zhì)量與使用壽命,就要合理地選用機床零件材料,正確地制訂機床零件的熱處理工藝,防止在熱處理過程中出現(xiàn)缺陷。
本書是作者根據(jù)三十多年來熱處理工作的實踐經(jīng)驗和積累資料,并借鑒國內(nèi)主要機床制造企業(yè)的成熟經(jīng)驗與實例、機床研究所的科研成果,以及國外先進機床零件的材料與熱處理技術(shù)編寫而成的。書中內(nèi)容采用了大量的圖表形式加以敘述,一目了然,便于讀者閱讀和查找。
由于作者水平有限,書中難免存在不足之處,懇請讀者批評指正。
金榮植
前言
第1章概述
1.1機床的分類
1.2機床零件的特點
1.3機床零件的熱處理與材料特點
1.4機床零件的熱處理技術(shù)要求及表示方法
1.4.1機床零件的熱處理技術(shù)要求
1.4.2機床零件的熱處理技術(shù)要求表示方法
1.5機床零件材料及熱處理工藝的選擇
1.5.1機床零件材料的選擇
1.5.2機床零件熱處理工藝的選擇
1.6機床零件常用鋼材及其熱處理工藝規(guī)范與應(yīng)用舉例
1.7機床零件熱處理工藝性
1.7.1機床零件熱處理工藝性的結(jié)構(gòu)設(shè)計
1.7.2機床零件技術(shù)條件的合理性
1.7.3調(diào)整冷熱加工工藝以減少熱處理工藝復(fù)雜性
第2章機床零件常用熱處理工藝
2.1機床零件的退火與正火工藝
2.1.1機床零件的退火工藝
2.1.2機床零件的正火工藝
2.2機床零件的調(diào)質(zhì)工藝
2.3機床零件的淬火和回火工藝
2.3.1機床零件的淬火工藝
2.3.2機床零件的回火工藝
2.4機床熱處理零件的噴丸與噴砂工藝
2.5機床熱處理零件的校正工藝
2.6機床熱處理零件的清洗工藝
2.7機床熱處理零件的防銹工藝
2.8機床零件的氣體滲碳工藝
2.8.1機床零件的井式爐氣體滲碳工藝
2.8.2機床零件的密封箱式爐氣體滲碳工藝
2.9機床零件的氣體碳氮共滲工藝
2.10機床零件的滲氮工藝
2.10.1機床零件的氣體滲氮工藝
2.10.2機床零件的離子滲氮工藝
2.11機床零件的氣體氮碳共滲工藝
2.12機床零件的高頻感應(yīng)淬火工藝
2.13機床零件的中頻感應(yīng)淬火工藝
2.14機床零件的去應(yīng)力時效工藝
2.15機床零件的冷處理工藝
2.16機床零件的發(fā)藍(lán)工藝
2.17機床零件的磷化工藝
第3章機床導(dǎo)軌的熱處理技術(shù)
3.1機床導(dǎo)軌的服役條件、失效形式與性能要求
3.2機床導(dǎo)軌材料與熱處理
3.3鑄鐵導(dǎo)軌的感應(yīng)淬火技術(shù)
3.3.1感應(yīng)加熱設(shè)備
3.3.2感應(yīng)淬火機床
3.3.3感應(yīng)器的設(shè)計
3.3.4鑄鐵導(dǎo)軌的感應(yīng)淬火工藝
3.3.5鑄鐵導(dǎo)軌感應(yīng)淬火的典型實例
3.4鑄鐵導(dǎo)軌的接觸電阻加熱淬火技術(shù)
3.5鑄鐵導(dǎo)軌的火焰淬火技術(shù)
3.6鑲鋼導(dǎo)軌的熱處理技術(shù)
3.6.1鑲鋼導(dǎo)軌材料與熱處理
3.6.2鑲鋼導(dǎo)軌熱處理的典型實例
3.6.3直線滾動導(dǎo)軌的熱處理技術(shù)
第4章機床主軸的熱處理技術(shù)
4.1機床主軸的服役條件、失效形式與性能要求
4.2機床主軸材料與熱處理
4.2.1機床主軸材料與熱處理的選擇
4.2.2機床主軸材料與熱處理技術(shù)要求
4.3機床主軸工藝流程
4.4機床主軸的熱處理
4.5精密機床主軸的選材及熱處理
4.6機床主軸熱處理的典型實例
第5章機床絲杠的熱處理技術(shù)
5.1機床絲杠的服役條件、失效形式及性能要求
5.2機床絲杠材料的選擇
5.2.1絲杠材料及其要求
5.2.2機床梯形絲杠材料的選擇
5.2.3機床滾珠絲杠材料的選擇
5.3機床梯形絲杠的熱處理技術(shù)
5.3.1普通梯形絲杠的熱處理技術(shù)
5.3.2精密梯形絲杠的熱處理技術(shù)
5.4機床滾珠絲杠的熱處理技術(shù)
5.4.1滾珠絲杠的種類、結(jié)構(gòu)與工藝流程
5.4.2滾珠絲杠的中頻感應(yīng)淬火技術(shù)
5.4.3沿滾道感應(yīng)加熱浸液淬火技術(shù)
5.4.4滾珠絲杠的整體淬火技術(shù)
5.4.5滾珠絲杠螺母的熱處理技術(shù)
5.4.6特殊條件下工作的滾珠絲杠的熱處理技術(shù)
5.4.7高性能、精密機床滾珠絲杠的熱處理技術(shù)
5.5機床絲杠熱處理的典型實例
第6章機床齒輪的熱處理技術(shù)
6.1機床齒輪的服役條件、失效形式及性能要求
6.2機床齒輪材料與熱處理
6.2.1機床齒輪的分類及材料選用
6.2.2機床齒輪材料和熱處理技術(shù)要求
6.3機床齒輪的滲碳
6.4機床齒輪的碳氮共滲
6.5機床齒輪的滲氮
6.6齒輪的氮碳共滲
6.7機床齒輪的火焰淬火
6.8機床齒輪的感應(yīng)淬火
6.8.1感應(yīng)淬火齒輪常用鋼鐵材料與用途
6.8.2機床齒輪的感應(yīng)淬火工藝
6.8.3機床齒輪的高頻感應(yīng)淬火技術(shù)
6.8.4機床齒輪的中頻感應(yīng)淬火技術(shù)
6.8.5機床齒輪感應(yīng)淬火的典型實例
第7章機床基礎(chǔ)件的熱處理技術(shù)
7.1機床基礎(chǔ)件的服役條件、失效形式及性能要求
7.2機床基礎(chǔ)件的材料與熱處理
7.2.1機床基礎(chǔ)件材料的選擇
7.2.2機床鑄件熱處理工藝
7.3機床基礎(chǔ)件的熱時效及實例
7.4機床基礎(chǔ)件的振動時效技術(shù)
7.4.1普通振動時效技術(shù)
7.4.2先進的頻譜諧波振動時效技術(shù)
7.4.3超聲波時效技術(shù)
7.5 機床基礎(chǔ)件的自然時效
7.6機床基礎(chǔ)件的淬火技術(shù)及實例
7.6.1加工中心床鞍的淬火技術(shù)及實例
7.6.2機床滑枕的淬火技術(shù)及實例
第8章機床其他零件的熱處理技術(shù)
8.1機床附件的熱處理技術(shù)
8.1.1機床分度頭蝸桿的熱處理技術(shù)
8.1.2機床分度頭主軸的熱處理技術(shù)
8.1.3機床心軸體的熱處理技術(shù)
8.1.4機床端齒盤的熱處理技術(shù)
8.1.5機床卡盤、卡爪及卡盤盤絲的熱處理技術(shù)
8.1.6大型機床頂尖的熱處理技術(shù)
8.1.7機床刀墊的熱處理技術(shù)
8.1.8車床弧形端面齒定位板的熱處理技術(shù)
8.2機床彈簧及彈簧夾頭的熱處理技術(shù)
8.2.1機床彈簧的熱處理技術(shù)
8.2.2機床彈簧夾頭與彈簧夾頭套的熱處理技術(shù)
8.3機床離合器零件的熱處理技術(shù)
8.3.1機床離合器摩擦片的熱處理技術(shù)
8.3.2機床制動盤的熱處理技術(shù)
8.4機床液壓件的熱處理技術(shù)
8.5機床蝸桿與蝸輪的熱處理技術(shù)
8.5.1機床蝸桿與蝸輪的服役條件、失效形式及性能要求
8.5.2機床蝸桿與蝸輪的材料及熱處理
8.5.3機床蝸桿熱處理的典型實例
8.6機床花鍵軸的熱處理技術(shù)
8.6.1機床花鍵軸的服役條件、失效形式與