毕业设计高度游标卡尺选材热处理工艺设计及分析.docVIP

高度游标卡尺的选材、热处理工艺设计及分析 摘 要 本文对高度游标卡尺的选材和热处理工艺进行了设计与分析。紧紧围绕“如何更好的在提高高度游标卡尺使用性能的同时降低其生产成本？”这一问题进行讨论与研究。因为，一个产品的核心竞争力的提高要通过提高其使用价值的同时降低其生产成本来实现。这样才能提高效益为企业赢得更多的利润，使企业在激烈的竞争中立于不败之地。 具体而言，本文主要以高度游标卡尺尺身的热处理为例对其选材及热处理工艺进行了详细、合理的分析与设计。从高度尺的工况分析、失效分析和性能要求以及材料成本出发进行选材。在参照高度尺的传统热处理工艺的同时，考虑材料的性能和热处理工艺的可操作性与经济性，设计出了高度游标卡尺零件的预备热处理工艺和最终热处理工艺。本文通过镀硬铬的工艺提高了高度尺的耐磨性与耐蚀性；采用激光刻线的加工工艺提高了高度尺的测量精度；通过部分实验验证了高度游标卡尺选材与热处理工艺的合理性。本文对工件的校直、清洗和质量检测手段与方法以及零件常见缺陷与预防措施进行了分析与讨论。除此之外，还对热处理设备的选型和热处理车间的布置进行了设计。 关键词：高度游标卡尺 选材 热处理工艺 目 录 1 文献综述 1 1.1 行业背景 1 1.2 结构与原理 1 1.2.1 高度游标卡尺的结构 1 1.2.2 高度游标卡尺的原理 2 1.3 选材与热处理工艺概述 2 1.3.1 高度游标卡尺的选材 3 1.3.2 热处理工艺概述 5 1.4 研究意义 5 2 高度游标卡尺的选材 6 2.1 工况分析 6 2.1.1 力学负荷 6 2.1.2 工作温度 7 2.1.3 周围介质 7 2.2 零件材料的预选择 7 2.3 零件材料的终选择 8 2.3.1 高度游标卡尺各零件的选材 8 2.3.2 高度游标卡尺底座的选材 9 3 零件加工工艺及热处理工艺制定 10 3.1 GCr15钢的成分和性能 10 3.2 零件加工工艺流程 11 3.3 主要工艺分析 11 3.3.1 取样检查 11 3.3.2 下料 12 3.2.3 预备热处理 12 3.3.4 最终热处理 12 3.3.5 喷丸处理 13 3.3.6 镀硬铬 14 3.3.7 刻线 — 激光刻线 17 3.3.8 校直 18 3.3.9 清洗 19 4 设备选型及厂房布置 20 4.1 热处理设备的选择 20 4.1.1 热处理炉型选择 20 4.1.2 其它设备 21 4.2 热处理车间布置 22 4.2.1 热处理车间的特殊性 22 4.2.2 厂房结构要求 22 4.2.3 厂房建筑参数 22 4.2.4 车间平面布置 22 4.2.5 厂房出入口 23 5 热处理质量检测手段与方法 24 5.1 退火质量检查及缺陷分析 24 5.1.1软化不足 24 5.1.2 过量氧化、脱碳、过热与过烧 24 5.1.3 金相组织不良 25 5.2淬火的质量检查及缺陷分析 25 5.2.1 淬火变形 25 5.2.2 淬火开裂 26 5.2.3.其他淬火缺陷及防止 27 6 实验 30 6.1 实验原始组织分析 30 6.2 实验热处理工艺与组织分析 31 6.2.1 正火工艺及其组织分析 31 6.2.2 淬火工艺及其组织分析 32 6.2.3 淬火+低温回火工艺及其组织分析 33 6.2.4 淬火+中温回火工艺及其组织分析 34 6.2.5 淬火+高温回火工艺及其组织分析 35 7 结 论 36 参考文献 38 致 谢 39 附 录 40 翻译 41 英文原文 41 英文译文 41 1 文献综述 1.1 行业背景 有关统计资料显示，中国量具行业经过几十年的建设与发展，已经初步形成产品门类比较齐全、具有一定生产规模和开发能力的产业体系，成为除日本外全球第二大量具生产国。随着测量技术信息化的不断普及和国内外市场对数字化量具需求量的日益增高，我国数显量具和数字测量仪器仪表质量和技术含量有了较快的提升。在经济全球化的今天，世界制造业的中心正逐步向亚洲和中国转移。改革开放后尤其是我国加入WTO，促进了中国制造业的蓬勃发展，大大推动了我国精密数字测量控制仪器和数字数显测量与控制量具的发展。而生产和科研对高度游标卡尺的性能要求也逐步提高。故此，本文着重对高度游标卡尺的选材、热处理工艺进行设计与分析。 1.2 结构与原理 1.2.1 高度游标卡尺的结构 高度游标卡尺也称游标高度尺，一般称高度尺，它是利用游框沿主尺滑动，来改变游标量爪与基座底面的相对位置，在平板上进行测量零件高度或划线的量具，一般单独使用。高度尺分0.02mm、0.05mm和0.1mm三种。测量范围有：0～200、 0～300、0～500和0～1000几种，其主要构造、使用频