El par de husillos de bolas se compone de tornillos, tuercas, bolas y otras partes de los componentes mecánicos.Girará el movimiento, cambiará el movimiento lineal o cambiará el movimiento lineal para girar el movimiento, tendrá las ventajas de una alta eficiencia de transmisión, alta precisión de posicionamiento, reversibilidad de la transmisión, larga vida útil y buen rendimiento de sincronización, por lo que es ampliamente utilizado en diversos equipos industriales, instrumentos de precisión y máquinas herramientas CNC de precisión.En los últimos años, el par de husillos de bolas, como unidad de ejecución de accionamiento lineal de la máquina herramienta nc, se ha utilizado ampliamente en la industria de la máquina herramienta, promoviendo en gran medida el desarrollo de la industria de la máquina herramienta.
Par de husillos de bolas utilizados en varios equipos, debido a la carga diferente, el tamaño de la fuerza es diferente, el trabajo del tornillo a menudo soporta flexión, torsión, fatiga e impacto, al mismo tiempo en la parte giratoria de la fuerte fuerza de fricción, por lo que su principal La forma de daño es el desgaste y la fatiga.Por lo tanto, el tornillo debe tener alta resistencia y tenacidad, alta dureza superficial y resistencia al desgaste, así como una alta estabilidad dimensional y otros requisitos de rendimiento interno cuando se diseña y fabrica.Especialmente para husillos de bolas grandes (diámetro ≥ 80 mm), debido a la carga pesada (la carga dinámica y estática puede alcanzar casi 1000 kN), los requisitos de resistencia y tenacidad, dureza de la superficie y resistencia al desgaste son más altos.En la actualidad, los fabricantes nacionales generalmente eligen acero GCr15, después del tratamiento de recocido o templado de esferoidización y otros tratamientos de precalentamiento, tratamiento térmico de enfriamiento por inducción de superficie, para cumplir con los requisitos de rendimiento inherentes del husillo de bolas.
En la actualidad, los husillos de bolas grandes se apagan generalmente mediante inducción de frecuencia intermedia.En la producción, a menudo se encuentra que después del enfriamiento de frecuencia intermedia (templado), la rosca de rectificado del tornillo de avance, después de la inspección magnética, a menudo aparecen en el arco de la pista de rodadura del hilo o grietas en la red, o incluso en el proceso de roscado de rectificado solo a simple vista. se puede encontrar, lo que resulta en la chatarra del tornillo de avance.Esto no solo causa pérdidas económicas directas a la empresa, sino que también ejerce una gran presión sobre los operadores en la línea de producción de la empresa debido a varios factores que causan el problema.El autor ha estado involucrado en el trabajo técnico del tratamiento térmico de husillos de bolas durante mucho tiempo, a través del análisis de fallas y el seguimiento del proceso de la gran cantidad de tornillos de grietas de rectificado, se resumen la causa y las medidas de control de este tipo de grietas, y el la eficacia se confirma mediante la producción en masa.
Análisis de la razón de la grieta por rectificado de la varilla roscada después del temple de frecuencia media
1. Materias primas deficientes
El principal rendimiento de GCr15 es que el nivel neto de carburo está fuera de tolerancia o que la estructura de recocido esferoidizado no está calificada (con escamas de perlita).Basado en el análisis de la falta de uniformidad y microestructura del husillo de avance fisurado, se encuentra que el 40% del husillo de avance total está fuera de la tolerancia del carburo neto o no calificado en el recocido de esferoidización.La falta de uniformidad del carburo da como resultado una distribución desigual de la dureza de la superficie y la tensión interna en el tornillo de avance después del temple por inducción, y la tensión interna en las partes donde se concentra el carburo también se concentra.Cuando la varilla roscada está rectificando, se producirá la grieta debido a que la tensión interna de la varilla roscada excede el límite elástico del material.La existencia de escamas de perlita dará como resultado el grano grueso del tornillo de avance después del temple por inducción de la superficie, lo que reducirá el límite elástico del acero. Durante el rectificado del tornillo de avance, la grieta del rectificado se producirá en la parte donde la tensión interna excede el límite elástico del material.
2. El tratamiento térmico de enfriamiento de frecuencia media del tornillo no es bueno
El principal rendimiento es una alta temperatura de enfriamiento o un revenido insuficiente.A través del análisis y las estadísticas, el tornillo de avance que causó la grieta por rectificado del tornillo de avance representa aproximadamente el 20% ~ 30% del número total.
Cuando el tornillo de bola grande se apaga a una frecuencia intermedia, la potencia de salida de la frecuencia intermedia es demasiado alta y la velocidad de enfriamiento es demasiado lenta, lo que puede hacer que la temperatura del tornillo durante el enfriamiento se encuentre en el lado alto y el nivel de organización de martensita del tornillo después del temple está fuera del límite superior (nivel de martensita 5), e incluso puede superar el estándar (nivel de martensita ≥5).La gran estructura de martensita reduce el contenido de acero en un 40%.Los parámetros del proceso de rectificado de la varilla roscada no están estandarizados, y el calor de rectificado generado durante el rectificado provoca&"revenido secundario GG" en la superficie de la varilla roscada.Lo que es más GG, el calor de molienda incluso hace que la temperatura de la superficie del tornillo suba a la&"temperatura de enfriamiento GG" del material del tornillo. Bajo el efecto de enfriamiento del fluido de molienda, la superficie del tornillo forma un&"templado secundario GG", que da como resultado granos superficiales gruesos, lo que reduce el límite elástico del acero y provoca grietas en la superficie del tornillo.Después del temple, la capa endurecida del husillo de bolas grande es más profunda, la tensión interna (incluida la tensión térmica y la tensión de transformación del tejido) es mayor, el templado es insuficiente (temperatura de templado baja o tiempo de templado corto) y el alivio de la tensión interna se forma cuando el tornillo está templado está incompleto.Una vez templado y templado el tornillo, la tensión interna residual dentro del tornillo se superpone con la tensión de rectificado generada durante el rectificado. Cuando la tensión superpuesta excede el límite elástico del acero, se formarán grietas en la superficie del tornillo.
3. El tornillo de avance es aproximadamente del 30% al 40% del número total debido a los parámetros del proceso de rectificado no estándar.Los parámetros del proceso de rectificado de la varilla roscada no están estandarizados, y el calor de rectificado generado durante el rectificado provoca&"revenido secundario GG" en la superficie de la varilla roscada.Lo que es más GG, el calor de molienda incluso hace que la temperatura de la superficie del tornillo suba a la&"temperatura de enfriamiento GG" del material del tornillo. Bajo el efecto de enfriamiento del fluido de molienda, la superficie del tornillo forma un&"templado secundario GG", que da como resultado granos superficiales gruesos, lo que reduce el límite elástico del acero y provoca grietas en la superficie del tornillo.
Segundo, medidas de control
1. Control de la estructura de recocido de esferoidización y no uniformidad de carburo de las materias primas
En la actualidad, la adquisición de material GCr15 nacional se lleva a cabo de acuerdo con GB / T18254 - 2002" acero con alto contenido de carbono con cromo" ;.Norma 5. 10. 1 para falta de homogeneidad de carburo: para acero recocido esferoidal con un diámetro superior a 60 ~ 120 mm, la malla de carburo no debe ser superior al grado 3;La red de carburo para acero recocido esferoidizado con un diámetro superior a 120 mm se especificará mediante acuerdo entre el proveedor y el proveedor.La norma 5. 9. 2 estipula la microestructura de recocido de esferoidización: para el recocido de esferoidización de acero redondo y alambrón ≤60 mm, el nivel de calificación de la microestructura de recocido de esferoidización de los tubos de acero de todos los tamaños es 2 ~ 4;Amplificador GG; gt;La microestructura del acero recocido esferoidizado de 60 mm se especificará mediante acuerdo entre el proveedor y el proveedor.
En la producción real, debido a la gran producción de lotes de la planta de acero, hay una pequeña cantidad de acero cuya falta de uniformidad de carburo está fuera de tolerancia.La microestructura del acero recocido esferoidizado de 60 mm también es difícil de alcanzar de grado 2 ~ 4.Por lo tanto, el uso de la unidad para ingresar a la planta de acero de inspección física y química.GG quot; Forja, normalización, esferoidización y recocido" debe realizarse para el acero cuya falta de uniformidad de carburo esté fuera de tolerancia.Si la microestructura del acero recocido esferoidizado no está calificada, el acero recocido esferoidizado debe tratarse con" acero recocido esferoidizado" de nuevo.
2. Control del proceso de enfriamiento por inducción
Selección y control de inductor de temple.El inductor de enfriamiento es el componente clave del equipo de enfriamiento por inducción y el parámetro clave del proceso de enfriamiento.El espacio entre el inductor y la pieza de trabajo templada (tornillo) determina la" eficiencia de calentamiento" del inductor y la potencia de calentamiento real de la superficie de la pieza de trabajo.Especialmente para husillos de bolas grandes hechos de material GCr15, la temperatura de calentamiento de la superficie del husillo es generalmente" temperatura límite superior" (generalmente alrededor de 880 ℃) debido a la profundidad de la capa endurecida requerida. Si el espacio entre el sensor y el tornillo se hace más pequeño, la" eficiencia de calefacción" del sensor también se mejorará.Por lo tanto, bajo los parámetros de enfriamiento originales, la temperatura de enfriamiento real del tornillo aumenta.El grado de martensita obtenido después del temple es naturalmente más alto.Por lo tanto, el espacio entre el inductor y el tornillo de avance debe supervisarse y controlarse estrictamente.El inductor de enfriamiento de tornillo de avance grande generalmente adopta el tipo de anillo pasante o el tipo flotante de medio anillo.El uso de un anillo a través del sensor, es necesario verificar regularmente el tamaño del sensor, desviación.2 mm debe ser reacondicionado o reemplazado sensor;Con el sensor flotante de semianillo, es necesario comprobar el grosor del bloque de posicionamiento entre el sensor fijo y la pieza de trabajo con regularidad, cuando hay un gran desgaste (GG amp; gt;1 mm), el bloque de posicionamiento debe reemplazarse a tiempo.
Verificación periódica de los parámetros del proceso de temple.Dado que el equipo de enfriamiento por inducción existente generalmente adopta parámetros indirectos como parámetros eléctricos (corriente, voltaje, potencia de salida y velocidad de movimiento relativa) para controlar los parámetros térmicos (temperatura de calentamiento y tiempo de calentamiento), la estabilidad del equipo tiene una gran influencia en la calidad de temple del tornillo.Por lo tanto, después de que el equipo (incluido el sensor de enfriamiento) se repara en exceso o se reemplazan las piezas eléctricas, los parámetros del proceso de enfriamiento deben verificarse nuevamente.Al mismo tiempo, en el proceso de producción normal, los parámetros del proceso de enfriamiento original deben verificarse regularmente para garantizar la efectividad y la capacidad de control a largo plazo del proceso de producción.Asegúrese de que el tornillo esté completamente templado después de templarlo.A través de una gran cantidad de pruebas, descubrimos que después del enfriamiento por inducción de un tornillo de avance grande, el proceso de templado secundario de" 160 ~ 180 ℃ / 8h / refrigeración por aire" Puede liberar y eliminar eficazmente la tensión interna generada en el proceso de enfriamiento del tornillo de avance y reducir en gran medida la tasa de agrietamiento después del rectificado.
3. Control del proceso de molienda
Los métodos de" reduciendo la cantidad de molienda de cada alimento, alimentaciones múltiples" y" rectificado - temperatura estable de la superficie del tornillo - rectificado" se adoptan para reducir eficazmente el calor de molienda y la tensión de molienda en la superficie del tornillo y eliminar el fenómeno de" enfriamiento secundario" o&"revenido secundario GG" en el rectificado del tornillo, a fin de evitar la generación de" grieta de rectificado" ;.
3. Validación
Desde marzo hasta octubre de 2006, tomamos las medidas anteriores para controlar 586 piezas de varillas roscadas grandes (incluidas 504 piezas de 80 mm).53 piezas de 100 mm;Se llevaron a cabo controles e inspecciones del proceso y no se encontraron grietas por molienda.Para la resistencia y tenacidad del tornillo, la grieta por abrasión ocurre cuando la tensión interna excede el límite elástico del acero.