應(yīng)如何處理滾珠絲桿表面感應(yīng)淬火處理后出現(xiàn)磨削裂紋
淺談大型滾珠絲桿表面感應(yīng)淬火后磨削裂紋的分析及控制
滾珠絲桿副是由絲桿、螺母、滾珠等零件組成的機(jī)械元件。它將旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，轉(zhuǎn)變?yōu)橹本�運(yùn)動(dòng)，或?qū)⒅本�運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)變?yōu)樾D(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，具有傳動(dòng)效率高、定位精度高、傳動(dòng)可逆性、使用壽命長和同步性能好等優(yōu)點(diǎn)，因而廣泛應(yīng)用于各種工業(yè)設(shè)備、精密儀器和精密數(shù)控機(jī)床中。近年來，滾珠絲桿副作為數(shù)控機(jī)床直線驅(qū)動(dòng)執(zhí)行單元，在機(jī)床行業(yè)中得到廣泛應(yīng)用，極大地推動(dòng)了機(jī)床行業(yè)的發(fā)展。
滾珠絲桿副在各類設(shè)備上使用時(shí)，由于負(fù)荷不同，受力大小不同，絲桿工作時(shí)常承受彎曲、扭轉(zhuǎn)、疲勞和沖擊，同時(shí)在轉(zhuǎn)動(dòng)部位承受較強(qiáng)的摩擦力，所以其主要的損壞形式是磨損和疲勞失效。因此絲桿在設(shè)計(jì)、制造時(shí)，必須具備高強(qiáng)韌度、高表面硬度和耐磨性以及高的尺寸穩(wěn)定性等內(nèi)在性能要求。特別是大型滾珠絲桿( 直徑≥80 mm) ，由于使用時(shí)承受的負(fù)荷較大( 動(dòng)、靜負(fù)荷可達(dá)近1000kN) ，因此在強(qiáng)韌度、表面硬度和耐磨性等方面要求就更高。目前，國內(nèi)各制造企業(yè)普遍選用GCr15 鋼材，在經(jīng)過球化退火處理或調(diào)質(zhì)處理等預(yù)先熱處理后，進(jìn)行表面感應(yīng)淬火熱處理，以滿足滾珠絲桿內(nèi)在的性能要求。
目前，大型滾珠絲桿一般采用中頻感應(yīng)淬火。在生產(chǎn)中，經(jīng)常會(huì)發(fā)現(xiàn)經(jīng)過中頻淬火( 回火) 的絲桿經(jīng)磨削螺紋后，經(jīng)磁力探傷檢查，常在螺紋滾道的圓弧上出現(xiàn)軸向的或網(wǎng)狀的裂紋，甚至在磨削螺紋過程中僅憑肉眼就可發(fā)現(xiàn)，從而造成絲桿的報(bào)廢。這不僅給企業(yè)造成直接經(jīng)濟(jì)損失，而且由于造成該問題的因素是多方面的，給企業(yè)生產(chǎn)一線操作者帶來較大的壓力。筆者長期從事滾珠絲桿熱處理的技術(shù)工作，通過對大量磨削裂紋大絲桿的失效分析和過程追溯，總結(jié)了造成這類裂紋的原因和控制措施，并通過批量生產(chǎn)獲得了有效性確認(rèn)。