花鍵軸是各種機床中最常見的細長軸類零件。在機床運行的過程中,花鍵軸要承受巨大的摩擦力,因此,磨損的比較快。為了滿足工作的需要,很多廠家采用超音頻感應(yīng)退火電源對花鍵軸進行熱處理,效果良好。今天呢,我們就以數(shù)控機床滾珠花鍵軸為例,簡單介紹一下其熱處理工藝。
數(shù)控機床滾珠花鍵軸的材料為55CrMn鋼。熱處理技術(shù)要求:三對滾道圓弧淬火硬度為58-62HRC,全長徑向圓跳動≤0.15mm。
(1)工藝流程 熱軋鋼毛坯一正火一粗加工一去應(yīng)力處理一半精加工一超音頻感應(yīng)淬火一校直一低溫回火一精磨。
(2)熱處理工藝
1)正火。加熱溫度為800-820℃,保溫時間為2h,在靜止空氣中冷卻。由于該滾珠花鍵軸受力不大,采用正火處理即可滿足使用性能要求。正火后,對于徑向圓跳動>1mm的坯料應(yīng)進行冷壓校直,使其徑向圓跳動<0.5mm。經(jīng)冷壓校直的坯料必須及時進行去應(yīng)力處理。
2)去應(yīng)力處理。采用超音頻感應(yīng)退火電源進行去應(yīng)力處理,加熱溫度為600-650℃。去應(yīng)力處理后,對于徑向圓跳動>0.5mm的工件應(yīng)進行冷壓校直,再進行去應(yīng)力處理。
3)超音頻感應(yīng)淬火。采用立式超音頻感應(yīng)淬火機床,對三對滾道圓弧處進行連續(xù)淬火,感應(yīng)器圓弧面上加裝導(dǎo)磁體,確保花鍵軸圓弧面淬硬。感應(yīng)器用扁平純銅管彎制成形。除了滾道面淬硬層深度≥1.5mm外,其他部位應(yīng)盡量不加熱、不淬硬,以減少花鍵軸彎曲畸變。
采用超音頻感應(yīng)淬火工藝處理的花鍵軸質(zhì)量較易控制,但由于花鍵軸截面形狀特殊,感應(yīng)器不易彎制。若花鍵軸表面與感應(yīng)器之間的間距小,容易打火花,燒壞花鍵軸;反之,間距大時,熱影響區(qū)范圍擴大,容易產(chǎn)生彎曲畸變。對此,可在彎制感應(yīng)器后,在其表面噴涂一層搪瓷粉,經(jīng)930℃加熱后熔融,空冷后凝固在感應(yīng)器表面。
超音頻感應(yīng)淬火后,全長徑向圓跳動應(yīng)控制在≤0.15mm。