曲轴淬火机床 曲轴热处理 全自动化操作控制

全自动曲轴淬火机床HKCR系列全自动曲轴淬火机床（使用单位：玉柴、长城等）曲轴的热处理关键技术是表面强化处理。

球墨铸铁曲轴一般均采用正火处理，为表面处理做好组织准备，表面强化处理一般采用感应淬火或氮化工艺。

锻钢曲轴则采用轴颈与圆角淬火工艺。

引进的设备有AEG全自动曲轴淬火机床、EMA 淬火机床等。

据国外资料介绍，球墨铸铁曲轴采用圆角滚压工艺与离子氮化结合使用进行复合强化，可使整条曲轴的抗疲劳强度提高130%以上。

国内部分厂家近几年也进行了这方面的实践，取得了良好的效果。

曲轴圆角滚压加工方面，德国赫根塞特（HEGENSCHEIDT-MFD AUTOMATIC）生产的机床应用了变压力滚压和矫正专利技术，是比较好的圆角滚压设备，但价格昂贵。

目前国内在这方面的研究也有了一定的成果，东风汽车有限公司工艺研究所的“曲轴圆角滚压强化与滚压校直技术研究开发及应用”解决了国内企业化巨资引进国外技术的问题，该课题获得了原国家机械工业局科技进步二等奖。

曲轴制造技术的发展趋势1、铸造技术（1）熔炼，对于高牌号铸铁的熔化，将采用大容量中频炉进行熔炼或变频中频炉熔炼，并采用直读光谱仪检测铁水成分。

球墨铸铁处理采用转包，研制新品种球化剂，采用随流孕育、型内孕育及复合孕育等先进孕育方法。

熔化过程的各参数实现微机控制和屏幕显示。

（2）造型，消失模铸造将得到发展和推广。

在砂型铸造中，无箱射压造型和挤压造型将受到重视并继续在新建厂或改建厂中推广应用。

原有的高压造型线将继续使用，其中部分关键元件将得到改进，实现自动组芯和下芯。

2、锻造技术以热模锻压力机、电液锤为主机的自动线是锻造曲轴生产的发展方向，这些生产线将普遍采用精密剪切下料、辊锻（楔横轧）制坯、中频感应加热、精整液压机精压等先进工艺，同时配有机械手、输送带、带回转台的换模装置等辅机，形成柔性制造系统（FMS）。

通过FMS可自动更换工件和模具以及自动进行参数调节，在工作过程中不断测量。

曲轴淬火工艺注意事项1. 概述曲轴是发动机的关键部件之一，承受着很高的转速和大的负载，因此需要进行淬火处理以提高其硬度和耐磨性。

曲轴淬火工艺是指在特定的工艺条件下对曲轴进行加热和冷却处理，使其表面形成一层硬度较高、耐磨性较好的淬火层，从而提高曲轴的使用寿命和可靠性。

2. 工艺要求曲轴淬火工艺需要满足以下几个要求：2.1 温度控制在进行曲轴淬火加热时，需要精确控制加热温度，以确保曲轴表面达到适宜的淬火温度范围。

过高或过低的温度都会影响淬火效果。

一般情况下，淬火温度应在850℃至950℃之间。

2.2 冷却介质选择冷却介质的选择对于曲轴淬火工艺至关重要。

常用的冷却介质包括水、油和盐浴等。

不同的冷却介质对淬火效果有着明显的影响。

一般情况下，水冷却速度最快，但也容易产生较大的残余应力；油冷却速度适中，能够获得较好的淬火效果；盐浴冷却速度较慢，但能够有效控制残余应力。

2.3 冷却速度控制曲轴淬火过程中，需要控制冷却速度以获得理想的淬火效果。

过快或过慢的冷却速度都会导致淬火层的质量下降。

一般情况下，曲轴表面的冷却速度应在10℃/s至40℃/s之间。

2.4 预热和保温在进行曲轴淬火前，需要对其进行预热和保温处理。

预热可以提高曲轴整体温度，减少温度梯度，有利于均匀加热和避免因温差过大而引起的裂纹和变形。

保温可以使曲轴内部和外部温度趋于一致，增强整体性能。

3. 注意事项在进行曲轴淬火工艺时，需要注意以下几个方面：3.1 淬火层的均匀性淬火层的均匀性对于提高曲轴的硬度和耐磨性非常重要。

在工艺设计和操作过程中，需要注意控制加热温度、冷却速度和时间等因素，以确保淬火层的均匀性。

3.2 防止裂纹和变形曲轴在淬火过程中容易产生裂纹和变形。

为了防止这种情况的发生，可以采取以下措施：合理选择加热温度和冷却速度；采用适当的预热和保温工艺；合理设计夹具和冷却介质等。

3.3 控制残余应力曲轴淬火后会产生一定的残余应力，如果残余应力过大会导致曲轴变形、裂纹等问题。

曲轴的加工工艺必要技术
1. 切削工艺：曲轴是一种较为复杂的零件，在进行加工时需要采用多种不同的切削工艺，如车削、铣削、磨削、钻孔、攻丝等。

2. 热处理技术：曲轴需要在加工完成后进行热处理，以提高其机械性能。

热处理包括退火、正火、淬火等多种方式，需要根据具体物料来选择合适的处理方式。

3. 设备精度：曲轴加工需要使用高精度的机床、刀具、测量设备等设备，以保证加工质量和精度。

4. 质量控制系统：为了确保曲轴加工质量，需要建立完整的质量控制体系，包括原材料检验、加工过程控制、检测验收等环节。

5. 模拟技术：曲轴是一种复杂的机械零件，其设计和加工需要采用模拟技术，进行计算机辅助设计、仿真分析等步骤，以确保曲轴具有理想的性能和寿命。

曲轴加工过程中淬火
曲轴是内燃机等机械设备中的重要零部件，淬火是曲轴加工过程中的关键步骤之一。

淬火的目的是提高曲轴的硬度，增强其耐磨性和抗疲劳性能。

以下是曲轴淬火的一般加工过程：
1. 材料准备：
-选择高强度、高韧性的合金钢作为曲轴的原材料。

-对原材料进行粗加工，确保曲轴的初步形状和尺寸。

2. 粗车加工：
-将原材料进行粗车加工，使其形成近似曲轴的外形。

-这一步通常包括车削、铣削等操作。

3. 精车加工：
-对已经粗加工的曲轴进行精细车削，以获得更加精确的尺寸和形状。

-使用先进的数控机床和工艺来确保曲轴的几何形状符合设计要求。

4. 热处理：
-曲轴在精车之后经过热处理，包括加热和冷却的过程。

-加热到适当的温度，然后迅速冷却，以改善材料的组织结构，增加硬度。

5. 淬火：
-曲轴经过热处理后，进入淬火阶段。

-淬火是通过迅速将加热后的曲轴冷却到室温，以实现快速冷却和硬化的过程。

-通常使用水、油或气体作为淬火介质，具体选择取决于曲轴的设计和要求。

6. 回火：
-淬火后，曲轴可能变得过于脆弱，为了增加一定的韧性，需要进行回火。

-曲轴在一定温度下进行回火处理，以调节硬度和提高其强度和韧性。

7. 最终加工：
-经过淬火和回火后，曲轴进行最终的精加工，确保其精度和表面质量。

-这包括打磨、抛光等工艺，以满足设计和使用的要求。

曲轴淬火是确保曲轴性能的关键步骤之一，通过这一过程，曲轴能够具备良好的硬度和耐磨性，以应对高速旋转和大功率传递的工作环境。

全自动链轴高频淬火机床设计
朱羽明;甘英俊;林石
【期刊名称】《林业机械与木工设备》
【年(卷),期】2009(37)8
【摘要】根据锯链链轴热处理的技术要求,设计出全自动链轴高频淬火机床.其采用机械手握持链轴送进淬火,气压传动实现工序动作,并由电脑编程的主控制器来控制全部工序过程.实践表明,使用该机床后劳动生产率和链轴淬火质量都有显著提高.【总页数】2页(P26-27)
【作者】朱羽明;甘英俊;林石
【作者单位】金华辉煌三联工具实业有限公司,浙江,金华,321000;南京林业大学机械电子工程学院,江苏,南京,210037;南京林业大学机械电子工程学院,江苏,南
京,210037
【正文语种】中文
【中图分类】TG156.33
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曲轴的热处理工艺曲轴的热处理工艺曲轴是引擎的主要旋转机件，装上连杆后，可承接连杆的上下（往复）运动变成循环（旋转）运动。

是发动机上的一个重要的机件，其材料是由碳素结构钢或球墨铸铁制成的。

曲轴的性能在很大程度上影响着汽车发动机的可靠性与寿命。

曲轴在发动机中承担着最大的负荷和全部的功率，承担着强大的方向不断变化的弯矩和扭矩，同时承受着长时间的高速运转的磨损，圆角过渡处处于薄弱环节，主轴颈与圆角的过渡处更为严重。

因而，需要合适的热处理工艺，以保证其达到所要求的各项性能指标。

在曲轴工作的过程中，往复的惯性力和离心力使之承受很大的弯曲---扭转应力，轴颈表面容易磨损，且轴颈与曲臂的过渡圆角处最为薄弱。

除曲轴的材质，加工因素外，曲轴的工作条件（温度、环境介质、负荷特性）等都是影响曲轴服役的。

曲轴的主要失效形式有（1）疲劳断裂：多数断裂时曲柄与轴颈的圆角处产生疲劳裂纹，随后向曲柄深处发展，造成曲柄的断裂，其次是曲柄中部的油道内壁产生裂纹，发展为曲柄处的断裂。

（2）轴颈表面的严重磨损。

因此，曲轴的选材十分重要，既需要满足曲轴的力学性能，也需要考虑强度和耐磨性。

由于曲轴需要承受交变的弯曲---扭转载荷以及发动机的大的功率，因此，要求其具有高的强度，良好的耐磨、耐疲劳性以及循环韧性等。

因而，根据曲轴材料的要求，各项技术要求，及材料的成分，机械性能，淬透性，同时需考虑成本的经济性，最终可以选择40Cr作为汽车发动机的材料。

所以曲轴的大致加工路线是，锻造→正火→机械加工→去应力退火→调质处理→表面热处理（高频淬火+低温回火），其中预备热处理为正火，然后可能有必要进行去应力退火，最终热处理为调质处理和表面热处理的高频淬火和低温回火。

40Cr的显微组织不均匀，且晶粒粗大，需要进行预备热处理来细化晶粒和改善其内部组织。

翻阅书籍后我决定采用正火的方法来作为预备热处理。

正火温度为Ac3或Acm 以上40到60℃，故取正火温度为880℃，来改善晶粒大小，使晶粒细化，可以获得更好的切削加工性能，并为后续热处理工艺打好基础。

ZCY-2G全自动全封闭铁路轴承内外圈淬火压床的设计与开发摘要：铁路轴承是每一辆铁路客运机车和货运机车不可缺少的零部件，客车质量是关系到每一位客人是否安全到达目的地的重要因素，我们的铁路轴承内外圈淬火压床就是用来控制铁路客车和货车轴承热处理淬火过程中的硬度和变形量，从而保证铁路轴承的质量。

关键词：淬火压床;铁路轴承;变形量一、概述该淬火压床是铁路高铁轴承内、外圈零件淬火的专用设备。

在压床内被淬火零件的冷却过程中，采用适合的淬火模具能有效地阻止零件收缩，减小变形，保证工件的热处理质量和尺寸稳定。

该压床配备有抓取工件的机械手，完成自上料—淬火—出料的全自动全封闭循环过程。

设备具有自动化程度高、运动定位精度准确、工作可靠性好、淬火工件质量稳定、占地面积小等显著特点。

采用该设备可大大提高淬火工作效率，减轻劳动强度，降低废品率，促进工厂热处理工艺水平上台阶。

二、淬火压床的技术性能及设备结构（一）整机性能（1）全自动无人操作、无人干预。

（2）整机为封闭式成套集成结构，整个淬火过程在全封闭的环境中进行，没有明火，没有油烟，工作环境干净、整洁，符合环保要求。

（3）整机为两个接口，进口为红热工件，出口为淬火后工件。

（4）内外套淬火部分采用独立的排油烟口。

（5）提高液压系统工作压力，保证工件可靠脱模。

（6）注重内外套模具结构设计，节约模具更换时间。

（7）对淬火工件进行分班计数和累加计数处理。

（8）各主要运动机构采用伺服驱动、伺服控制，各部分动作精确、安全、可靠、自动化程度高。

（9）具有外套工件脱模检测功能。

（10）具有内套工件异位矫正及探测功能。

（11）和加热炉进行多点联网通讯，具有物料跟踪和故障自诊断及声光报警功能。

（12）采用人机工程学理念进行整机设计，力求做到美观大方、简便实用。

（13）出廠前做连续运行试验，保证各运动部件的运动精度和高可靠性。

（二）设备结构（1）压床主体正立在炉体的一边，工作台移动中心线与炉门中心线垂直。

曲轴工序中频淬火机床操作工安全技术操作规程中国南车股份有限公司内燃机车新造安全技术操作规程曲轴工序中频淬火机床操作工安全技术操作规程编号:NRJCXZ-030-2009(S)序危害种类或危险(害)源安全操作方法和禁止行为应急措施控制法规及标淮号受伤性质1 未经岗前培训多伤害作业人员必须按照有关规定经过教育培训合格，方能1.《中华人民共和国安1.如发生肌肤灼烫伤，应就上岗。

全生产法》近去诊所或医院治疗，严禁2.《劳动防护用品选用伤害部位接触有害物质或自2 安全点检不到位多伤害1. 检查本工种岗位的危险(害)源受控状态。

规则》行随意处置。

2. 严禁上岗前喝酒。

3.《工作场所职业病危2. 发生中暑现象应立即停害警示标识》 3. 检查消防器材符合安全规定，放置位置前严禁摆放止作业，将中暑人员移置通4.《建筑灭火器配置设物品，以免影响正常使用。

风阴凉的地方休息，多饮水计规范》 3 设备点检不到位多伤害 1.操作者在开工前，详细检查对照设备运行交接记录，和饮料，严重时应送往医院5.《机械制造企业安全认真填写“日检卡”，记录是否与实际相符或有其他救治。

质量标准化工作指南》故障，如有异常应采取措施进行处理。

未处理完毕，3. 发生人身触电事故时，立6.《起重机械用钢丝绳禁止擅自开车或设备带病作业。

即拉闸断电，使触电者脱离检验和报废实用规范2.检查机组、淬火机庆、感应器、工具、仪器、仪表、电源后，平放在地面或板面电路、水路、安全护栏是否正常可靠。

(GB5972,86)》; 上实施人工急救，同时拔打3.认真检查设备各系统部分状况，如压缩空气压力，7.《起重吊运指挥信急救电话，及时送往医院救中频冷却水压力，水质是否合格等。

同时检查各电气号》治。

操作开关，可调电气元件(如节拍时间，中频电压电位8.《用电安全导则4.触电者脱离电源后，有可器等)，电磁线插头和其它各种插头位置正确、连接良(GB/T13869-92)》能摔伤，要采取防摔伤措施。

淬火机床使用操作说明书一.机床操作说明1、性能特点立式数控淬火机床采用框架式焊接床身结构，双层精密工作台，上工作台移动，该机床上工作台移动采用滚珠丝杠传动，步进电机驱动，移动速度无级可调，零件旋转采用变频调速控制，速度无级可调。

零件夹持长度可电动调整，以适应淬火零件长度的变化，便于调整。

采用数控系统实现自动控制，可存储二十多种零件工艺程序。

该机床具有手动操作及全自动操作功能，适用于单件及批量零件生产，广泛应用于拖拉机、汽车、工程机械、机床行业的感应热处理领域。

结构合理、功能齐全、安装调试方便。

该机床具有连续淬火、同时淬火、分段连续淬火、分段同时淬火、等功能，主要用于半轴、传动轴、凸轮轴等各种轴类零件表面淬火，齿轮类、环类及平面类零件的感应淬火。

2、结构特点该机床主机由床身、双层精密工作台、上顶尖座调整滑动机构、上顶尖总成、工作台移动及传动系统、主轴旋转及传动系统、零件旋转与上顶尖调整机构，配种平衡，罩框、电气数控部分等组成。

1、床身部分：机床采用焊接床身结构，整体进行去应力退火。

主要外露件表面经特殊处理，具有良好的防锈抗蚀性能。

2、上顶尖调整机构:上顶尖调整采用电动调整，可实现不同长度工件的装夹。

3、工作台系统：采用步进电机通过变速机构驱动滚珠丝杠实现上工作台的升降运动，移动速度无级可调，传动轻快，导向精度高，定位准确。

4、主轴旋转系统：由异步电机通过变速机构和传动轴驱动主轴旋转。

采用变频调速实现零件转速无级调节。

5、罩框：罩框用厚钢板制成。

制作精良，外观美观，色泽大方。

罩框上部设有玻璃窗及推拉门，既可防止冷却水外溅，又便于装卸零件及监控淬火过程。

6、电气控制部分：电气控制部分由数控系统、变频调速器、中间继电器等组成，电源进线：3相，380V，1.5Kw；可存储二十种以上零件的淬火工艺，通过数控键盘可对各种程序进行编程存储。

机床设置有失电保护、越位保护等功能，具有较高的安全可靠性。

3、主要技术参数4. 机床操作使用方法1)开机：首先合上电源开关，检查数控系统各功能开关位置是否正常，若数控系统一切正常，选择相应主功能。