淺談為什么滾珠絲杠會變形以及滾珠絲杠工藝的改進(jìn)
2021-10-11 來自: 部分內(nèi)容來自網(wǎng)絡(luò) 瀏覽次數(shù):1471
作為傳動件中的一個重要零件之一滾珠絲杠,他的特點是加工精度要求高,對于變形的要求也很高,因為滾珠絲杠的加工工序多,而影響滾珠絲杠硬度和剛性很重要的一環(huán)是熱處理工藝(也叫淬火),熱處理工藝對于滾珠絲杠的最終質(zhì)量和變形非常重要。
在滾珠絲杠生產(chǎn)過程中,我們發(fā)現(xiàn),如果用滲碳淬火的方式那么變形嚴(yán)重,在做校正時很困難,最后續(xù)的加工中也會出現(xiàn)較大的變形,會造成批量產(chǎn)品的返工甚至報廢。
522-181滾珠絲桿結(jié)構(gòu)簡圖如圖7-21所示。工件材料選用18Cr2Ni4WA鋼,要求表面硬度為58~62HRC,心部硬度為36~40HRC,滾珠絲桿全長彎曲變形量<0.1mm。工件原熱處理工藝示于圖7-22。滾珠絲桿經(jīng)(915℃+10℃)×(8~12)h固體滲碳和回火后,在950℃和850℃兩次加熱淬火后,進(jìn)行冷處理和低溫回火處理。處理后發(fā)現(xiàn),絲桿全長變形達(dá)1—3mm,總螺距收縮達(dá)1mm,冷處理后由于變形大,校形量大,常使工件出現(xiàn)表層斷裂失效,造成廢品。
檢驗分析絲桿變形和斷裂主要是由于熱處理工藝不當(dāng)以致應(yīng)力過大造成的,應(yīng)在工件產(chǎn)生熱應(yīng)力和組織應(yīng)力的主要環(huán)節(jié)進(jìn)行改進(jìn)。改進(jìn)后絲桿熱處理工藝如圖7-23所示。
(1)降低二次淬火加熱溫度,從850℃降低至790℃,以減少絲桿加熱和冷卻中產(chǎn)生的組織應(yīng)力和熱應(yīng)力,使工件變形量下降。
(2)熱處理工序間增加校正和時效工序,目的是使變形和應(yīng)力減至ZUI小,并穩(wěn)定組織。滲碳后,增加校正工序。工件淬火后和冷處理前后均進(jìn)行校正及時效,以確保工件變形和應(yīng)力減少。
(3)增加一次冷處理,以降低殘留奧氏體量,穩(wěn)定組織,減少并消除工件變形(磨削變形),同時在磨削前、后增加時效處理工序,減少磨削應(yīng)力及其變形,提高組織穩(wěn)定性和尺寸穩(wěn)定性。