Kogelschroefpaar is samengesteld uit schroef, moer, kogel en andere delen van de mechanische componenten.Het zal de beweging roteren, de lineaire beweging veranderen of de lineaire beweging veranderen om de beweging te roteren, heeft de voordelen van een hoge transmissie-efficiëntie, hoge positioneringsnauwkeurigheid, transmissieomkeerbaarheid, lange levensduur en goede synchronisatieprestaties, dus het wordt veel gebruikt in diverse industriële apparatuur, precisie-instrumenten en precisie-CNC-werktuigmachines.In de afgelopen jaren is het kogelschroefpaar, als de eenheid voor het uitvoeren van lineaire aandrijvingen van nc-werktuigmachines, op grote schaal gebruikt in de werktuigmachine-industrie, wat de ontwikkeling van de werktuigmachine-industrie enorm heeft bevorderd.
Kogelschroefpaar gebruikt in verschillende apparatuur, vanwege de verschillende belasting, de krachtgrootte is anders, het schroefwerk draagt vaak buiging, torsie, vermoeidheid en impact, tegelijkertijd in het roterende deel van de sterke wrijvingskracht, dus het belangrijkste vorm van schade is slijtage en vermoeidheidsbreuk.Daarom moet de schroef een hoge sterkte en taaiheid, een hoge oppervlaktehardheid en slijtvastheid hebben, evenals een hoge maatvastheid en andere interne prestatie-eisen wanneer hij wordt ontworpen en vervaardigd.Vooral voor grote kogelomloopspindels (diameter ≥ 80 mm), vanwege de zware belasting (dynamische en statische belasting kan oplopen tot bijna 1000 kN), zijn de eisen aan sterkte en taaiheid, oppervlaktehardheid en slijtvastheid hoger.Momenteel kiezen binnenlandse fabrikanten over het algemeen GCr15-staal, na sferoïde-gloeien of temperen en andere voorwarmtebehandeling, oppervlaktebehandeling met inductie-blussen, om te voldoen aan de inherente prestatie-eisen van kogelomloopspindels.
Momenteel wordt grote kogelomloopspindel over het algemeen gedoofd door middel van middenfrequentie-inductie.Bij de productie wordt vaak gevonden dat na de middenfrequentie blussen (ontlaten) schroefdraad van de spindel, na magnetische inspectie, vaak in de as van de boog van de draadloopbaan of netwerkscheuren verschijnt, of zelfs in het slijpproces alleen met het blote oog kan worden gevonden, resulterend in het schroot van de spindel.Dit veroorzaakt niet alleen directe economische schade voor de onderneming, maar legt ook grote druk op de operators in de productielijn van de onderneming vanwege verschillende factoren die het probleem veroorzaken.De auteur is lange tijd bezig geweest met het technische werk van warmtebehandeling met kogelomloopspindels, door middel van de faalanalyse en procesopsporing van het grote aantal slijpscheurschroeven, worden de oorzaak en controlemaatregelen van dit soort scheur samengevat, en de effectiviteit wordt bevestigd door massaproductie.
Redenanalyse van slijpscheur van schroefstang na blussen met gemiddelde frequentie
1. Slechte grondstoffen
De belangrijkste prestatie van GCr15 is dat het netto carbidegehalte buiten de tolerantie valt of dat de sferoïde gloeistructuur ongeschikt is (met vlok-perliet).Op basis van de analyse van de niet-uniformiteit en microstructuur van de gescheurde spindel, is gevonden dat 40% van de totale spindel buiten de tolerantie van het netto carbide valt of ongeschikt is voor het gloeien met sferoïdisatie.De niet-uniformiteit van hardmetaal resulteert in een ongelijkmatige verdeling van de oppervlaktehardheid en interne spanning op de spindel na inductiedoving, en de interne spanning in de onderdelen waar hardmetaal is geconcentreerd, wordt ook geconcentreerd.Wanneer de schroefstang aan het slijpen is, zal de slijpscheur optreden omdat de interne spanning van de schroefstang de vloeigrens van het materiaal overschrijdt.Het bestaan van perlietvlokken zal resulteren in de grove korrel van de spindel na het afschrikken van de inductie van het oppervlak, wat de vloeigrens van het staal zal verminderen. Tijdens het slijpen van de spindel zal de slijpscheur optreden op het deel waar de interne spanning de vloeigrens van het materiaal overschrijdt.
2. Schroef middenfrequentie blussen warmtebehandeling is niet goed
De belangrijkste prestatie is een hoge blustemperatuur of onvoldoende ontlaten.Door middel van analyse en statistieken is de spindel die de slijpscheur van de spindel veroorzaakte, goed voor ongeveer 20% ~ 30% van het totale aantal.
Wanneer een grote kogelomloopspindel wordt gedoofd bij middenfrequentie, is het uitgangsvermogen van de middenfrequentie te hoog en is de uitdovingssnelheid te laag, waardoor de temperatuur van de schroef tijdens het blussen aan de hoge kant kan komen, en het martensiet organisatieniveau van de schroef na het blussen is buiten de bovengrens (martensietniveau 5), en kan zelfs de norm overschrijden (martensietniveau ≥5).De grote martensietstructuur vermindert het staalgehalte met 40%.De parameters van het maalproces van de schroefstaaf zijn niet gestandaardiseerd, en de maalwarmte die tijdens het malen wordt gegenereerd veroorzaakt" secundair temperen" op het oppervlak van de schroefstang.Wat' s meer, de slijpwarmte zorgt er zelfs voor dat de temperatuur van het schroefoppervlak stijgt tot de" blustemperatuur" van het schroefmateriaal. Onder het koelende effect van slijpvloeistof vormt het schroefoppervlak een" secundair afschrikken", wat resulteert in grove oppervlaktekorrels, waardoor de vloeigrens van het staal wordt verminderd, waardoor scheuren op het schroefoppervlak ontstaan.Na het blussen is de geharde laag van de grote kogelomloopspindel dieper, de interne spanning (inclusief thermische spanning en weefseltransformatiespanning) is groter, het temperen is onvoldoende (lage tempertemperatuur of korte tempertijd) en de interne spanningsverlichting wordt gevormd wanneer de schroef is geblust is onvolledig.Nadat de schroef is geblust en getemperd, wordt de resterende interne spanning in de schroef bovenop de slijpspanning gebracht die tijdens het slijpen wordt gegenereerd. Wanneer de opgelegde spanning de vloeigrens van het staal overschrijdt, zullen er scheuren ontstaan op het schroefoppervlak.
3. De draadspindel is ongeveer 30% ~ 40% van het totale aantal vanwege de niet-standaard parameters van het slijpproces.De parameters van het maalproces van de schroefstaaf zijn niet gestandaardiseerd, en de maalwarmte die tijdens het malen wordt gegenereerd veroorzaakt" secundair temperen" op het oppervlak van de schroefstang.Wat' s meer, de slijpwarmte zorgt er zelfs voor dat de temperatuur van het schroefoppervlak stijgt tot de" blustemperatuur" van het schroefmateriaal. Onder het koelende effect van slijpvloeistof vormt het schroefoppervlak een" secundair afschrikken", wat resulteert in grove oppervlaktekorrels, waardoor de vloeigrens van het staal wordt verminderd, waardoor scheuren op het schroefoppervlak ontstaan.
Ten tweede, beheersmaatregelen
1. Beheersing van niet-uniformiteit van carbide en sferoïdisatie-gloeistructuur van grondstoffen
Op dit moment wordt de binnenlandse aanschaf van GCr15-materiaal uitgevoerd volgens GB / T18254 - 2002" koolstofarm chroomstaal" ;.Standaard 5. 10. 1 voor carbide inhomogeniteit: voor sferoïdaal gegloeid staal met een diameter groter dan 60 ~ 120 mm, mag het carbidegaas niet groter zijn dan graad 3;Het hardmetalen netwerk voor sferoïdisch gegloeid staal met een diameter groter dan 120 mm zal worden gespecificeerd in overleg tussen de leverancier en de leverancier.Standaard 5. 9. 2 bepaalt sferoïdisatie gloeien microstructuur: voor sferoïdisatie gloeien rond staal en walsdraad ≤60 mm, het sferoïdisatie gloeien microstructuur kwalificatieniveau van stalen buizen van alle maten is 2 ~ 4;GG-amp; gt;De microstructuur van 60 mm bolvormig gegloeid staal wordt gespecificeerd in de overeenkomst tussen de leverancier en de leverancier.
In de feitelijke productie is er, vanwege de grote batchproductie van de staalfabriek, een kleine hoeveelheid staal waarvan de niet-uniformiteit van het carbide buiten de tolerantie valt.De microstructuur van 60 mm bolvormig gegloeid staal is ook moeilijk te bereiken van graad 2 ~ 4.Daarom is het gebruik van de eenheid om de fysieke en chemische inspectie van de fabriek in te voeren.GG quot; Smeden, normaliseren, sferoïdiseren en gloeien" moet worden uitgevoerd voor staal waarvan de niet-uniformiteit van het carbide buiten de tolerantie valt.Als de microstructuur van sferoïdisch gegloeid staal niet gekwalificeerd is, moet het sferoïdische gegloeide staal worden behandeld met" sferoïde gegloeid staal" opnieuw.
2. Inductie blussen proces controle
Selectie en controle van uitdovende inductor.Blusinductor is het belangrijkste onderdeel van inductie-blusapparatuur en de belangrijkste parameter van het blusproces.De opening tussen de inductor en het gedoofde werkstuk (schroef) bepaalt de" verwarmingsrendement" van de inductor en het werkelijke verwarmingsvermogen van het werkstukoppervlak.Vooral voor grote kogelomloopspindels gemaakt van GCr15-materiaal, is de oppervlakteverwarmingstemperatuur van de schroef over het algemeen" bovengrens temperatuur" (meestal ongeveer 880 ℃) vanwege de diepte van de uitgeharde laag die nodig is. Als de opening tussen de sensor en de schroef kleiner wordt, wordt de" verwarmingsefficiëntie" van de sensor zal ook worden verbeterd.Daarom wordt onder de oorspronkelijke afschrikparameters de feitelijke afschriktemperatuur van de schroef hoger.Het martensietgehalte dat wordt verkregen na afschrikken is van nature hoger.Daarom moet de opening tussen de inductor en de spindel strikt worden bewaakt en gecontroleerd.Grote schroefspindel-inductor neemt meestal de ring door het type of het zwevende type met halve ring over.Bij het gebruik van een ring door de sensor is het noodzakelijk om regelmatig de maat van de sensor, afwijking te controleren.2 mm moet worden teruggeplaatst of vervangen sensor;Met semi-ring zwevende sensor, is het noodzakelijk om de dikte van het positioneringsblok tussen de vaste sensor en het werkstuk regelmatig te controleren, wanneer er grote slijtage is (GG amp; gt;1mm), dient het positioneringsblok op tijd vervangen te worden.
Regelmatige verificatie van de parameters van het blusproces.Aangezien de bestaande inductie-blusapparatuur over het algemeen indirecte parameters aanneemt, zoals elektrische parameters (stroom, spanning, uitgangsvermogen en relatieve bewegingssnelheid) om de thermische parameters (verwarmingstemperatuur en verwarmingstijd) te regelen, heeft de stabiliteit van de apparatuur een grote invloed op de bluskwaliteit van de schroef.Daarom moeten de parameters van het quenchproces opnieuw worden geverifieerd nadat de apparatuur (inclusief de blussensor) overmatig is gerepareerd of elektrische onderdelen zijn vervangen.Tegelijkertijd moeten in het normale productieproces de oorspronkelijke parameters van het quenchproces regelmatig worden geverifieerd om de effectiviteit en controleerbaarheid van het productieproces op lange termijn te waarborgen.Zorg ervoor dat de schroef na het blussen volledig is getemperd.Door middel van een groot aantal tests hebben we ontdekt dat na inductie-blussen van grote spindel, het secundaire temperingsproces van" 160 ~ 180 ℃ / 8h / luchtkoeling" kan de interne spanning die wordt gegenereerd bij het afschrikproces van de schroefspindel effectief loslaten en elimineren, en de snelheid van het scheuren na het slijpen aanzienlijk verminderen.
3. Controle van het maalproces
De methoden van" het verminderen van de maalhoeveelheid van elke feed, meerdere feeds" en" slijpen - stabiele temperatuur van het schroefoppervlak - slijpen" worden aangenomen om de slijpwarmte en slijpspanning op het schroefoppervlak effectief te verminderen en het fenomeen van" te elimineren; secundaire blussen" of" secundair temperen" in de schroef slijpen, om de vorming van" te voorkomen; slijpen crack" ;.
3. Validatie
Van maart tot oktober 2006 hebben we de bovenstaande maatregelen genomen om 586 stuks grote schroefstangen (inclusief 504 stuks van 80 mm) te controleren.53 stukjes van 100 mm;Procescontrole en inspectie werden uitgevoerd en er werd geen slijpscheur gevonden.Voor de sterkte en taaiheid van de schroef treedt de slijpscheur op wanneer de interne spanning de vloeigrens van het staal overschrijdt.