淺談為什么滾珠絲杠會(huì )變形以及滾珠絲杠工藝的改進(jìn)

作為傳動(dòng)件中的一個(gè)重要零件之一滾珠絲杠，他的特點(diǎn)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(guò)程中，我們發(fā)現，如果用滲碳淬火的方式那么變形嚴重，在做校正時(shí)很困難，最后續的加工中也會(huì )出現較大的變形，會(huì )造成批量產(chǎn)品的返工甚至報廢。

522-181滾珠絲桿結構簡(jiǎn)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(cháng)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，絲桿全長(cháng)變形達1—3mm，總螺距收縮達1mm，冷處理后由于變形大，校形量大，常使工件出現表層斷裂失效，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以致應力過(guò)大造成的，應在工件產(chǎn)生熱應力和組織應力的主要環(huán)節進(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)生的組織應力和熱應力，使工件變形量下降。

(2)熱處理工序間增加校正和時(shí)效工序，目的是使變形和應力減至ZUI小，并穩定組織。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(shí)效，以確保工件變形和應力減少。

(3)增加一次冷處理，以降低殘留奧氏體量，穩定組織，減少并消除工件變形(磨削變形)，同時(shí)在磨削前、后增加時(shí)效處理工序，減少磨削應力及其變形，提高組織穩定性和尺寸穩定性。