La coppia di viti a ricircolo di sfere è un elemento meccanico composto da vite, dado, sfera e altre parti.Ruoterà il movimento, in movimento lineare o movimento lineare in movimento rotatorio, presenta i vantaggi di un'elevata efficienza di trasmissione, elevata precisione di posizionamento, reversibilità della trasmissione, lunga durata e buone prestazioni di sincronizzazione, quindi è ampiamente utilizzato in varie apparecchiature industriali, precisione strumenti e macchine utensili CNC di precisione.Negli ultimi anni, la coppia di viti a ricircolo di sfere, come unità di azionamento lineare delle macchine utensili CNC, è stata ampiamente utilizzata nell'industria delle macchine utensili e ha notevolmente promosso lo sviluppo dell'industria delle macchine utensili.
Quando la coppia di viti a ricircolo di sfere viene utilizzata su tutti i tipi di attrezzature, a causa dei diversi carichi e delle diverse dimensioni di sollecitazione, la vite spesso sopporta flessione, torsione, fatica e impatto e allo stesso tempo sopporta un forte attrito nella parte rotante, quindi il principale forma di danno è l'usura e il cedimento per fatica.Pertanto, quando la vite viene progettata e prodotta, deve avere requisiti prestazionali intrinseci quali elevata resistenza e tenacità, elevata durezza superficiale e resistenza all'usura e elevata stabilità dimensionale.In particolare, grande vite a ricircolo di sfere (diametro ≥80 mm), a causa dell'uso di grande carico (carico dinamico e statico fino a quasi 1000KN), quindi nella tenacità, durezza superficiale e resistenza all'usura e altri aspetti dei requisiti più elevati.Attualmente, le imprese manifatturiere nazionali utilizzano generalmente l'acciaio GCr15, dopo il trattamento di ricottura sferoidale o il trattamento di tempra e rinvenimento e altri trattamenti di preriscaldamento, trattamento termico di tempra ad induzione superficiale, per soddisfare i requisiti di prestazione interna della vite a ricircolo di sfere.
Attualmente, la tempra ad induzione a media frequenza viene generalmente utilizzata per viti a ricircolo di sfere di grandi dimensioni.Nella produzione, si riscontra spesso che dopo la tempra a media frequenza (tempra) della barra di piombo dopo la molatura del filo, l'ispezione del difetto magnetico, spesso compaiono sull'arco della pista del filo crepe assiali o di rete, anche nel processo di la molatura del filo può essere trovata solo ad occhio nudo, con conseguente scarto della barra di piombo.Ciò non solo causa perdite economiche dirette all'impresa, ma anche a causa dei molti fattori che causano il problema, che porta una maggiore pressione agli operatori in prima linea della produzione aziendale.L'autore è da tempo impegnato nel trattamento termico delle viti a ricircolo di sfere. Attraverso l'analisi dei guasti e il tracciamento del processo di un gran numero di viti di grandi dimensioni con cricche di molatura, le cause di tali cricche e le misure di controllo vengono riassunte e la validità è confermata attraverso la produzione in serie.
Analisi del motivo della cricca di molatura della vite dopo tempra a media frequenza
1. Materie prime inadeguate
La prestazione principale è che il grado di carburo di maglia del materiale GCr15 è fuori standard o la struttura di ricottura sferoidizzata non è qualificata (ci sono perliti lamellari).Attraverso l'analisi della disomogeneità e microstruttura del carburo della madrevite incrinata, si è riscontrato che la qualità del carburo netto è fuori standard o la microstruttura ricotta sferoidale non è qualificata per circa il 40% della madrevite totale.La distribuzione irregolare della durezza superficiale e delle sollecitazioni interne sulla superficie della vite dopo la tempra per induzione è causata dalla disomogeneità del carburo e anche la sollecitazione interna nella parte con carburo più concentrato è più concentrata.Quando la vite sta molando, poiché la sollecitazione interna in questa parte supera la resistenza allo snervamento del materiale, si verificherà la rottura di molatura.La presenza di perlite in scaglie si tradurrà in una granulometria grossolana dopo la tempra per induzione sulla superficie della vite, che ridurrà la resistenza allo snervamento dell'acciaio. Le crepe di molatura si verificheranno nelle parti in cui la sollecitazione interna supera la resistenza allo snervamento del materiale durante la molatura delle viti.
2. Tempra di media frequenza difettosa e trattamento termico della vite di comando
Si manifesta principalmente come temperatura di tempra elevata o tempra insufficiente.Secondo l'analisi e le statistiche, la madrevite causata dalla fessura di molatura rappresenta circa il 20% ~ 30% del totale.
Quando la vite a ricircolo di sfere di grandi dimensioni viene raffreddata a media frequenza, la potenza di uscita della media frequenza è elevata e la velocità di tempra è troppo lenta, il che può aumentare la temperatura della tempra della vite e il livello della struttura martensitica della vite dopo la tempra è superiore a il limite superiore (livello martensitico 5) e può persino superare il limite (livello martensitico ≥5).La struttura grossolana della martensite ridurrà l'acciaio del 40%.I parametri di processo della rettifica delle viti non sono standard e il calore di rettifica generato durante la rettifica causa" tempera secondaria" sulla superficie della vite.Inoltre il calore di molatura fa salire anche la temperatura superficiale della vite fino alla temperatura di tempra" del materiale della vite. Sotto l'azione di raffreddamento del fluido di macinazione," tempra secondaria" si forma sulla superficie della vite, producendo grani superficiali grossolani, riducendo la resistenza allo snervamento dell'acciaio e provocando crepe sulla superficie della vite.Dopo la tempra di una vite a ricircolo di sfere di grandi dimensioni, lo strato di indurimento è più profondo, lo stress interno (compreso lo stress termico e lo stress di trasformazione strutturale) è maggiore, il rinvenimento è insufficiente (bassa temperatura di rinvenimento o breve tempo di rinvenimento) e l'eliminazione dello stress interno è incompleto .Dopo la tempra e la tempra della vite, la tensione interna residua nella vite viene sovrapposta alla sollecitazione di molatura generata durante la rettifica. Quando la sollecitazione sovrapposta supera la resistenza allo snervamento dell'acciaio, si formeranno delle crepe sulla superficie della vite.
3. I parametri di processo della molatura delle viti di trasmissione non sono standard. La madrevite che causa la crepa di molatura rappresenta circa il 30% ~ 40% del totale.I parametri di processo della rettifica delle viti non sono standard e il calore di rettifica generato durante la rettifica causa" tempera secondaria" sulla superficie della vite.Inoltre il calore di molatura fa salire anche la temperatura superficiale della vite fino alla temperatura di tempra" del materiale della vite. Sotto l'azione di raffreddamento del fluido di macinazione," tempra secondaria" si forma sulla superficie della vite, producendo grani superficiali grossolani, riducendo la resistenza allo snervamento dell'acciaio e provocando crepe sulla superficie della vite.
II. Misure di controllo
1. Disomogeneità del carburo delle materie prime e controllo della struttura di ricottura sferoidizzante
Allo stato attuale, l'approvvigionamento di materiale GCr15 domestico si riferisce a GB / T18254-2002" acciaio per cuscinetti al cromo ad alto tenore di carbonio" implementazione.Lo standard 5.10.1 stabilisce che la disomogeneità del carburo: per il diametro dell'acciaio ricotto sferoidizzato maggiore di 60 ~ 120 mm, la rete di carburo non deve essere maggiore del grado 3;La rete in metallo duro per acciai ricotti sferoidali con diametro maggiore di 120 mm dovrà essere concordata tra acquirente e acquirente.Lo standard 5.9.2 per la struttura di ricottura sferoidizzata stabilisce: l'acciaio tondo di ricottura sferoidizzata, vergella ≤60mm, tutte le dimensioni del livello di qualificazione della microstruttura di ricottura sferoidizzata del tubo di acciaio è 2 ~ 4;La microstruttura di> L'acciaio ricotto sferoidale da 60 mm deve essere specificato previo accordo tra il fornitore e l'acquirente.
Nella produzione effettiva, a causa del grande volume di produzione di acciaio, c'è una piccola quantità di non uniformità del carburo dell'acciaio, la microstruttura di> L'acciaio ricotto sferoidizzato da 60 mm è difficile da raggiungere completamente il grado 2 ~ 4 qualificato.Pertanto, l'uso di unità deve entrare nella fabbrica di ispezione fisica e chimica dell'acciaio.Per gli acciai con scarsa disuniformità di metallo duro," forgiatura → normalizzazione → ricottura sferoidale" il trattamento deve essere effettuato.Se la microstruttura dell'acciaio ricotto sferoidizzato risulta non qualificata, l'acciaio ricotto sferoidizzato deve essere nuovamente lavorato fino a quando la disomogeneità del carburo tra acciaio e acciaio ricotto sferoidale viene qualificata prima della produzione.
2. Controllo del processo di tempra a induzione
Selezione e controllo dell'induttore di spegnimento.L'induttore di tempra è il componente chiave delle apparecchiature di tempra a induzione e il parametro chiave del processo di tempra.La distanza tra l'induttore e il pezzo da temprare (la madrevite) determina l'efficienza di riscaldamento"" dell'induttore e la potenza di riscaldamento effettiva della superficie del pezzo.Soprattutto per viti a ricircolo di sfere di grandi dimensioni in materiale GCr15, la temperatura di riscaldamento superficiale della vite è generalmente" temperatura limite superiore" (generalmente circa 880 ℃) perché la profondità dello strato indurito deve essere profonda. Se lo spazio tra l'induttore e la vite si riduce, il rendimento di riscaldamento"" anche l'induttore sarà migliorato.Pertanto, lavorando secondo i parametri di tempra originali, la temperatura di tempra effettiva della barra di piombo sarà più alta.Il livello di martensite ottenuto dopo la tempra è naturalmente più alto.Pertanto, lo spazio tra l'induttore e l'asta conduttrice deve essere strettamente monitorato e controllato.L'induttore di tempra a vite grande generalmente adotta il tipo ad anello o il tipo flottante a semianello.Quando si utilizza l'induttore ad anello, la dimensione dell'induttore deve essere controllata regolarmente e l'induttore deve essere riparato o sostituito se la deviazione di> 2 mm;Con l'induttore flottante semi-anello, è necessario controllare regolarmente lo spessore del blocco di posizionamento dello spazio tra l'induttore fisso e il pezzo da lavorare. In caso di forte usura (GG gt; 1mm), il blocco di posizionamento deve essere sostituito in tempo.
Verifica periodica dei parametri del processo di tempra.Poiché l'attrezzatura di spegnimento a induzione esistente generalmente utilizza parametri elettrici e altri parametri indiretti (corrente, tensione, potenza di uscita, velocità di movimento relativa) per controllare i parametri termici (temperatura di riscaldamento, tempo di riscaldamento), la stabilità dell'attrezzatura ha un impatto maggiore sul qualità della tempra della vite.Pertanto, quando l'apparecchiatura (compreso l'induttore di spegnimento) viene riparata eccessivamente o i componenti elettrici vengono sostituiti, i parametri del processo di spegnimento devono essere nuovamente verificati.Allo stesso tempo, nel normale processo di produzione, i parametri del processo di tempra originale devono essere verificati regolarmente per garantire l'efficacia e la controllabilità a lungo termine del processo di produzione.Assicurarsi che la vite di comando sia sufficientemente temperata dopo la tempra.Attraverso un gran numero di test, abbiamo scoperto che il processo di tempra secondario di" 160 ~ 180 ℃ / 8h / raffreddamento ad aria" può efficacemente rilasciare ed eliminare lo stress interno causato dal processo di tempra a induzione di una vite di grandi dimensioni e ridurre notevolmente la velocità di fessurazione dopo la molatura.
3. Controllo del processo di macinazione
I metodi di" riducendo la quantità di macinazione di ciascuna alimentazione, alimentazione multipla" e" rettifica a temperatura superficiale stabile alla rettifica" può ridurre efficacemente il calore di rettifica e lo stress di rettifica sulla superficie della vite di comando e prevenire il fenomeno di" tempra secondaria" o", rinvenimento secondario" durante la molatura della madrevite, in modo da evitare la generazione di" cricca di molatura" ;.
3. Conferma di validità
Da marzo a ottobre 2006, abbiamo preso le misure sopra indicate per 586 viti grandi (tra cui 504 pezzi da 80 mm;53 pezzi da 100 mm;Il controllo e l'ispezione del processo sono stati eseguiti e non si sono verificate crepe di molatura.La resistenza e la tenacità della molatura della vite di trasmissione nella sollecitazione interna supera la resistenza allo snervamento delle parti in acciaio per produrre crepe di molatura.