볼 나사 쌍은 나사, 너트, 볼 및 기타 기계 구성 요소로 구성됩니다.그것은 운동을 회전시키고, 선형 운동을 변경하거나, 운동을 회전시키기 위해 선형 운동을 변경하고, 높은 전송 효율, 높은 위치 정확도, 전송 가역성, 긴 서비스 수명 및 좋은 동기화 성능의 장점을 가지고 있으므로 널리 사용됩니다. 다양한 산업 장비, 정밀 기기 및 정밀 CNC 공작 기계.최근에는 nc 공작 기계의 선형 구동 실행 장치 인 볼 스크류 쌍이 공작 기계 산업에서 널리 사용되어 공작 기계 산업의 발전을 크게 촉진했습니다.
다양한 장비에 사용되는 볼 스크류 쌍은 하중이 다르기 때문에 힘 크기가 다르며 나사 작업은 종종 강한 마찰력의 회전 부분에서 굽힘, 비틀림, 피로 및 충격을 견디므로 주요 손상의 형태는 마모 및 피로 실패입니다.따라서 나사는 설계 및 제조시 높은 강도와 인성, 높은 표면 경도 및 내마모성, 높은 치수 안정성 및 기타 내부 성능 요구 사항을 가져야합니다.특히 대형 볼 스크류 (직경 ≥ 80mm)의 경우 무거운 하중 (동적 및 정적 하중이 거의 1000kN에 도달 할 수 있음)으로 인해 강도 및 인성, 표면 경도 및 내마모성에 대한 요구 사항이 더 높습니다.현재 국내 제조업체는 일반적으로 볼 스크류의 고유 한 성능 요구 사항을 충족하기 위해 구형 화 어닐링 또는 템퍼링 처리 및 기타 예열 처리, 표면 유도 담금질 열처리 후 GCr15 강을 선택합니다.
현재 대형 볼 스크류는 일반적으로 중간 주파수 유도에 의해 냉각됩니다.생산 과정에서 중간 주파수 담금질 (템퍼링) 리드 스크류 연삭 나사 후, 자기 검사 후 종종 나사 궤도 호 축 또는 네트워크 균열 또는 육안으로 만 연삭 나사 공정에서 종종 나타납니다. 리드 스크류의 스크랩이 발생합니다.이것은 기업에 직접적인 경제적 손실을 초래할뿐만 아니라 문제를 일으키는 다양한 요인으로 인해 기업의 생산 라인에서 운영자에게 큰 압력을가합니다.저자는 오랫동안 볼 스크류 열처리 기술 작업에 종사해 왔으며, 다수의 연삭 균열 나사의 고장 분석 및 공정 추적을 통해 이러한 종류의 균열의 원인과 제어 조치를 요약하고, 양산을 통해 유효성을 확인합니다.
중주파 담금질 후 스크류로드의 연삭 균열 원인 분석
1. 불쌍한 원료
GCr15의 주요 성능은 순 탄화물 수준이 공차를 벗어 났거나 구형 화 된 어닐링 구조가 자격이 없다는 것입니다 (플레이크 펄라이트 사용).균열 리드 스크류의 불균일성 및 미세 구조 분석에 따르면 전체 리드 스크류의 40 %가 순 카바이드의 허용 오차를 벗어 났거나 구형 화 어닐링에서 자격이없는 것으로 나타났습니다.초경의 불균일성은 유도 담금질 후 리드 스크류의 표면 경도 및 내부 응력의 불균일 한 분포를 초래하며, 초경이 농축 된 부품의 내부 응력도 집중됩니다.스크류로드가 연삭 될 때 스크류로드의 내부 응력이 재료의 항복 강도를 초과하기 때문에 연삭 균열이 발생합니다.플레이크 펄라이트의 존재는 표면 유도 담금질 후 리드 스크류의 거친 입자를 생성하여 강철의 항복 강도를 감소시킵니다. 리드 스크류 연삭 중에 내부 응력이 재료의 항복 강도를 초과하는 부분에서 연삭 균열이 발생합니다.
2. 나사 중파 담금질 열처리는 좋지 않다
주요 성능은 높은 담금질 온도 또는 불충분 한 템퍼링입니다.분석 및 통계를 통해 리드 스크류 연삭 균열의 원인이 된 리드 스크류는 전체 개수의 약 20 ~ 30 %를 차지합니다.
대형 볼 스크류를 중간 주파수로 급랭하면 중간 주파수의 출력 전력이 너무 높고 급냉 속도가 너무 느려서 급냉시 스크류의 온도가 높아지고 스크류의 마르텐 사이트 조직 수준이 높아질 수 있습니다. 담금질 후 상한 (martensite 레벨 5)을 벗어나고 표준 (martensite 레벨 ≥5)을 초과 할 수도 있습니다.큰 마르텐 사이트 구조는 강철 함량을 40 % 감소시킵니다.스크류로드의 연삭 공정 매개 변수는 표준화되지 않았으며 연삭 중에 발생하는 연삭 열은" 2 차 템퍼링" 나사 막대 표면에.GG # 39에 더해, 그라인딩 열은 심지어 스크류 표면의 온도를" 급냉 온도" 나사 재료의. 그라인딩 유체의 냉각 효과 하에서 스크류 표면은&"2 차 담금질""를 형성하여 거친 표면 입자를 생성하여 강철의 항복 강도를 감소시켜 스크류 표면에 균열을 일으 킵니다.담금질 후 대형 볼 스크류의 경화 층이 더 깊어지고 내부 응력 (열 응력 및 조직 변형 응력 포함)이 더 커지고 템퍼링이 불충분 (낮은 템퍼링 온도 또는 짧은 템퍼링 시간) 및 내부 응력 완화가 형성됩니다. 나사가 담금질은 불완전합니다.스크류를 급냉 및 템퍼링 한 후 스크류 내부의 잔류 내부 응력이 연삭 중에 발생하는 연삭 응력과 중첩됩니다. 중첩 된 응력이 강철의 항복 강도를 초과하면 나사 표면에 균열이 발생합니다.
3. 리드 스크류는 비표준 연삭 공정 매개 변수로 인해 전체 개수의 약 30 % ~ 40 %입니다.스크류로드의 연삭 공정 매개 변수는 표준화되지 않았으며 연삭 중에 발생하는 연삭 열은" 2 차 템퍼링" 나사 막대 표면에.GG # 39에 더해, 그라인딩 열은 심지어 스크류 표면의 온도를" 급냉 온도" 나사 재료의. 그라인딩 유체의 냉각 효과 하에서 스크류 표면은&"2 차 담금질""를 형성하여 거친 표면 입자를 생성하여 강철의 항복 강도를 감소시켜 스크류 표면에 균열을 일으 킵니다.
둘째, 통제 조치
1. 원료의 탄화물 불균일성 및 구상화 어닐링 구조 제어
현재 국내 GCr15 자재 조달은 GB / T18254-2002" 고 탄소 크롬 베어링 강"에 따라 수행됩니다.표준 5. 10. 1 초경 불균일성 : 직경이 60 ~ 120mm 이상인 구상 어닐링 된 강철의 경우 초경 메쉬는 등급 3보다 크지 않아야합니다.직경이 120mm 이상인 구상화 어닐링 된 강철의 초경 네트워크는 공급 업체와 공급 업체 간의 합의에 따라 지정되어야합니다.표준 5. 9. 2는 구상화 어닐링 미세 구조를 규정합니다 : 둥근 강철 및 선재 ≤60mm를 구상화 어닐링의 경우, 모든 크기의 강관의 구상화 어닐링 미세 구조 자격 수준은 2 ~ 4입니다.GG 앰프; gt;60mm 구상화 어닐링 된 강철의 미세 구조는 공급자와 공급자 간의 합의에 의해 지정되어야합니다.
실제 생산에서는 철강 공장의 대량 생산으로 인해 초경 불균일성이 허용치를 벗어난 소량의 철강이 있습니다.60mm 스페 로이드 소둔 강의 미세 구조도 2 ~ 4 등급에 도달하기 어렵다.따라서 장치를 사용하여 공장 철강 물리적 및 화학적 검사를 입력합니다.GG quot; 단조, 정규화, 구형 화 및 어닐링" 카바이드 불균일성이 공차를 벗어난 강철에 대해 수행해야합니다.구상화 어닐링 된 강철의 미세 구조가 자격이없는 경우, 구상화 어닐링 된 강철은" 구상화 어닐링 된 강철" 다시.
2. 유도 담금질 공정 제어
급냉 인덕터의 선택 및 제어.퀜칭 인덕터는 유도 퀜칭 장비의 핵심 구성 요소이며 퀜칭 프로세스의 핵심 매개 변수입니다.인덕터와 냉각 된 공작물 (나사) 사이의 간격은" 가열 효율" 인덕터와 공작물 표면의 실제 가열 전력.특히 GCr15 재질로 만들어진 대형 볼 스크류의 경우 스크류의 표면 가열 온도는 일반적으로" 상한 온도" (일반적으로 약 880 ℃) 필요한 경화 층의 깊이로 인해. 센서와 나사 사이의 간격이 작아지면" 가열 효율" 센서의 성능도 향상됩니다.따라서 원래의 담금질 매개 변수 하에서 나사의 실제 담금질 온도가 높아집니다.담금질 후 얻은 마르텐 사이트 등급은 당연히 더 높습니다.따라서 인덕터와 리드 스크류 사이의 간격을 엄격하게 모니터링하고 제어해야합니다.대형 리드 스크류 급랭 인덕터는 일반적으로 링 스루 유형 또는 하프 링 플로팅 유형을 채택합니다.센서를 통해 링을 사용하려면 센서의 크기, 편차를 정기적으로 확인해야합니다.2mm는 센서를 다시 장착하거나 교체해야합니다.세미 링 플로팅 센서를 사용하는 경우, 마모가 클 때 고정 센서와 공작물 사이의 위치 블록 두께를 정기적으로 확인해야합니다 (GG amp; gt;1mm), 포지셔닝 블록은 제때 교체해야합니다.
담금질 공정 매개 변수의 정기적 인 확인.기존의 유도 담금질 장비는 일반적으로 열 매개 변수 (가열 온도 및 가열 시간)를 제어하기 위해 전기 매개 변수 (전류, 전압, 출력 전력 및 상대 이동 속도)와 같은 간접 매개 변수를 채택하기 때문에 장비의 안정성은 나사의 담금질 품질.따라서 장비 (급냉 센서 포함)를 과도하게 수리하거나 전기 부품을 교체 한 후에는 급냉 프로세스 매개 변수를 다시 확인해야합니다.동시에 정상적인 생산 공정에서 원래의 담금질 공정 매개 변수를 정기적으로 확인하여 생산 공정의 장기적인 효과와 제어 가능성을 보장해야합니다.담금질 후 나사가 완전히 템퍼링되었는지 확인하십시오.많은 테스트를 통해 대형 리드 스크류의 유도 담금질 후" 160 ~ 180 ℃ / 8h / 공냉" 리드 스크류 담금질 공정에서 발생하는 내부 응력을 효과적으로 제거하고 제거하고 연삭 후 균열 속도를 크게 줄일 수 있습니다.
3. 연삭 공정 제어
GG의 방법은 각 사료의 분쇄 량을 감소시키고, 여러 사료의 GG를 인용한다. 및" 연삭-안정적인 스크류 표면 온도-연삭" 스크류 표면의 연삭 열과 연삭 응력을 효과적으로 줄이고" 2 차 담금질" 또는" 2 차 템퍼링" 스크류 연삭에서&"연삭 균열 GG"의 발생을 방지합니다.
3. 검증
2006 년 3 월부터 10 월까지 586 개의 대형 스크류로드 (80mm 504 개 포함)를 제어하기 위해 위의 조치를 취했습니다.100mm 53 조각;공정 제어 및 검사를 수행했으며 분쇄 균열이 발견되지 않았습니다.나사의 강도와 인성은 내부 응력이 강철의 항복 강도를 초과 할 때 연삭 균열이 발생합니다.