滾珠絲杠副微變形高頻感應(yīng)加熱淬火

XF5032型滾珠絲杠副是機(jī)床傳動(dòng)機(jī)構(gòu)關(guān)鍵零件，除要求零件具有足夠強(qiáng)度、硬度和耐磨性外，還要求零件副配合尺寸精密和尺寸穩(wěn)定性好，因而工件應(yīng)具有變形微小、尺寸穩(wěn)定性好的特點(diǎn)。該零件副以前采用常規(guī)熱處理工藝，雖可滿足工件硬度、強(qiáng)度技術(shù)指標(biāo)，但往往變形超差并且穩(wěn)定性差，不能滿足技術(shù)要求和生產(chǎn)需要。試驗(yàn)改整體淬火處理為高頻感應(yīng)加熱淬火，通過優(yōu)化感應(yīng)器設(shè)計(jì)和改進(jìn)優(yōu)化高頻感應(yīng)加熱淬火工藝參數(shù)，獲得滾珠絲杠副微變形、高硬化質(zhì)量效果，生產(chǎn)應(yīng)用良好。

滾珠絲杠和螺母材料為GCrl5鋼，其結(jié)構(gòu)如圖7-19所示。技術(shù)要求硬度為58～64HRC。工件淬火采用高頻感應(yīng)加熱淬火機(jī)床，功率為60kW，頻率為200～300kHz。高頻感應(yīng)加熱淬火采用優(yōu)化設(shè)計(jì)的感應(yīng)器進(jìn)行；感應(yīng)器與工件間隙取2．5～3mm，感應(yīng)圈上均布呈450的噴水小孔噴水冷卻。高頻加熱感應(yīng)器簡圖

如圖7-20所示。熱處理工藝為：工件預(yù)熱溫度為730～750。℃，淬火加熱溫度850-870℃，然后噴水冷卻，冷卻水溫為30℃。工件處理時(shí)間(1件)為154s，淬火后絲杠脹50—601um，彎曲變形20ium，均小于允許公差；螺母高頻感應(yīng)加熱淬火溫度為900—920℃，加熱時(shí)間為55s。淬火后變形很小，在允許公差之內(nèi)。檢驗(yàn)表明，絲杠淬透層深為4-5mm，齒尖組織是細(xì)針馬氏體+少量粒狀碳化物，硬度為62～65HRC；下層為隱晶馬氏體+淬火托氏體+顆粒碳化物；齒底為隱晶馬氏體+顆粒碳化物。絲杠淬火后組織合格，符合技術(shù)要求。螺母淬透層深為5～6ram；齒尖組織為細(xì)針及隱晶馬氏體+少量殘留碳化物，硬度為62～64HRC；齒底組織為隱晶馬氏體+顆粒碳化物，硬度為60～62HRC。螺母淬火后組織、硬度和淬透層深均符合技術(shù)要求。

滾珠絲杠副高頻感應(yīng)加熱淬火后，工件硬度高，強(qiáng)度高，變形微小，滿足技術(shù)要求，產(chǎn)品質(zhì)量優(yōu)良，生產(chǎn)運(yùn)行良好。