淺談為什么滾珠絲杠會變形以及滾珠絲杠工藝的改進

作為傳動件中的一個重要零件之一滾珠絲杠，他的特點是加工精度要求高，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量和變形非常重要。

在滾珠絲杠生產過程中，我們發現，如果用滲碳淬火的方式那么變形嚴重，在做校正時很困難，最后續的加工中也會出現較大的變形，會造成批量產品的返工甚至報廢。

522-181滾珠絲桿結構簡圖如圖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(915℃+10℃)×(8～12)h固體滲碳和回火后，在950℃和850℃兩次加熱淬火后，進行冷處理和低溫回火處理。處理后發現，絲桿全長變形達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大造成的，應在工件產生熱應力和組織應力的主要環節進行改進。改進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行校正及時效，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)，同時在磨削前、后增加時效處理工序，減少磨削應力及其變形，提高組織穩定性和尺寸穩定性。