應如何處理滾珠絲桿表面感應淬火處理后出現磨削裂紋

淺談大型滾珠絲桿表面感應淬火后磨削裂紋的分析及控制

    滾珠絲桿副是由絲桿、螺母、滾珠等零件組成的機械元件。它將旋轉運動，轉變為直線運動，或將直線運動轉變為旋轉運動，具有傳動效率高、定位精度高、傳動可逆性、使用壽命長和同步性能好等優點，因而廣泛應用于各種工業設備、精密儀器和精密數控機床中。近年來，滾珠絲桿副作為數控機床直線驅動執行單元，在機床行業中得到廣泛應用，極大地推動了機床行業的發展。
滾珠絲桿副在各類設備上使用時，由于負荷不同，受力大小不同，絲桿工作時常承受彎曲、扭轉、疲勞和沖擊，同時在轉動部位承受較強的摩擦力，所以其主要的損壞形式是磨損和疲勞失效。因此絲桿在設計、制造時，必須具備高強韌度、高表面硬度和耐磨性以及高的尺寸穩定性等內在性能要求。特別是大型滾珠絲桿( 直徑≥80 mm) ，由于使用時承受的負荷較大( 動、靜負荷可達近1000kN) ，因此在強韌度、表面硬度和耐磨性等方面要求就更高。目前，國內各制造企業普遍選用GCr15 鋼材，在經過球化退火處理或調質處理等預先熱處理后，進行表面感應淬火熱處理，以滿足滾珠絲桿內在的性能要求。

目前，大型滾珠絲桿一般采用中頻感應淬火。在生產中，經常會發現經過中頻淬火( 回火) 的絲桿經磨削螺紋后，經磁力探傷檢查，常在螺紋滾道的圓弧上出現軸向的或網狀的裂紋，甚至在磨削螺紋過程中僅憑肉眼就可發現，從而造成絲桿的報廢。這不僅給企業造成直接經濟損失，而且由于造成該問題的因素是多方面的，給企業生產一線操作者帶來較大的壓力。筆者長期從事滾珠絲桿熱處理的技術工作，通過對大量磨削裂紋大絲桿的失效分析和過程追溯，總結了造成這類裂紋的原因和控制措施，并通過批量生產獲得了有效性確認。