Cặp vít me bi là một bộ phận cơ khí được cấu tạo bởi vít, đai ốc, bi và các bộ phận khác.Nó sẽ chuyển động quay, thành chuyển động thẳng, hoặc chuyển động thẳng thành chuyển động quay, có ưu điểm là hiệu suất truyền cao, độ chính xác định vị cao, khả năng đảo ngược truyền, tuổi thọ lâu dài và hiệu suất đồng bộ hóa tốt, vì vậy nó được sử dụng rộng rãi trong các thiết bị công nghiệp khác nhau, độ chính xác dụng cụ và máy công cụ CNC chính xác.Trong những năm gần đây, cặp vít me bi, với tư cách là bộ phận truyền động thẳng của máy công cụ CNC, đã được sử dụng rộng rãi trong ngành máy công cụ và thúc đẩy rất nhiều sự phát triển của ngành máy công cụ.
Khi cặp trục vít me bi được sử dụng trên các loại thiết bị, do tải trọng khác nhau và kích thước ứng suất khác nhau nên trục vít thường chịu uốn, xoắn, mỏi và va đập, đồng thời chịu ma sát mạnh ở phần quay nên chính dạng hư hỏng là mòn và hỏng do mỏi.Vì vậy, khi vít được thiết kế và sản xuất, nó phải có các yêu cầu về tính năng vốn có như độ bền và độ dẻo dai cao, độ cứng bề mặt và khả năng chống mài mòn cao, độ ổn định kích thước cao.Trong đó, trục vít me bi lớn (đường kính ≥80 mm), do sử dụng tải trọng lớn (tải trọng động và tĩnh lên đến gần 1000KN) nên về độ dẻo dai, độ cứng bề mặt và khả năng chống mài mòn và các mặt khác của yêu cầu cao hơn.Hiện tại, các doanh nghiệp sản xuất trong nước thường sử dụng thép GCr15, sau khi xử lý ủ hình cầu hoặc xử lý làm nguội và tôi và xử lý nhiệt sơ bộ khác, xử lý nhiệt dập tắt cảm ứng bề mặt, để đáp ứng các yêu cầu hiệu suất bên trong của vít me bi.
Hiện tại, dập tắt cảm ứng tần số trung bình thường được sử dụng cho vít me bi lớn.Trong sản xuất, người ta thường thấy rằng sau quá trình dập tắt tần số trung bình (tôi) của thanh chì sau khi mài ren, kiểm tra lỗ hổng từ tính, thường xuất hiện trên cung của rãnh ren dọc trục hoặc các vết nứt mạng, ngay cả trong quá trình chỉ có thể nhìn thấy mài chỉ bằng mắt thường, dẫn đến vụn thanh chì.Điều này không chỉ gây thiệt hại trực tiếp về kinh tế cho doanh nghiệp mà còn do nhiều yếu tố tác động gây nên áp lực lớn hơn cho những người điều hành hoạt động sản xuất của doanh nghiệp.Tác giả đã tham gia vào lĩnh vực xử lý nhiệt của vít me bi trong một thời gian dài. Thông qua việc phân tích lỗi và theo dõi quá trình của một số lượng lớn vít lớn có vết nứt mài, nguyên nhân của các vết nứt đó và các biện pháp kiểm soát được tóm tắt, và tính hợp lệ được xác nhận thông qua sản xuất hàng loạt.
Phân tích lý do vết nứt mài của trục vít sau khi dập tắt tần số trung bình
1. Nguyên liệu thô không đủ
Hiệu suất chính là cấp cacbua lưới của vật liệu GCr15 không đạt tiêu chuẩn hoặc cấu trúc ủ hình cầu không đủ tiêu chuẩn (có ngọc trai dạng phiến).Thông qua phân tích tính không đồng nhất của cacbit và cấu trúc vi mô của vít chì bị nứt, người ta thấy rằng cấp cacbit ròng không đạt tiêu chuẩn hoặc vi cấu trúc hình cầu được ủ không đạt tiêu chuẩn chiếm khoảng 40% tổng số vít chì.Sự phân bố không đồng đều của độ cứng bề mặt và ứng suất bên trong bề mặt trục vít sau khi dập tắt cảm ứng là do sự không đồng nhất của cacbua, và ứng suất bên trong phần có cacbit đậm đặc hơn cũng tập trung hơn.Khi trục vít đang mài, do ứng suất bên trong bộ phận này vượt quá cường độ chảy của vật liệu nên vết nứt mài sẽ xảy ra.Sự hiện diện của ngọc trai dạng vảy sẽ dẫn đến kích thước hạt thô sau khi tôi nguội cảm ứng trên bề mặt của trục vít, điều này sẽ làm giảm độ bền chảy của thép. Vết nứt khi mài sẽ xảy ra ở các bộ phận mà ứng suất bên trong vượt quá cường độ chảy của vật liệu trong quá trình mài vít.
2. Làm nguội tần số trung bình không tốt và xử lý nhiệt vít chì
Nó chủ yếu được biểu hiện là nhiệt độ dập tắt cao hoặc ủ không đủ.Theo phân tích và thống kê, vít chì do nứt mài chiếm khoảng 20% ~ 30% tổng số.
Khi vít me bi lớn được dập tắt ở tần số trung bình, công suất đầu ra của tần số trung bình cao và tốc độ dập tắt quá chậm, có thể làm cho nhiệt độ của quá trình dập tắt trục vít cao và mức cấu trúc mactenxit của vít sau khi tôi nguội cao hơn giới hạn trên (Mactenxit cấp 5), và thậm chí có thể vượt quá giới hạn (Mactenxit cấp ≥5).Cấu trúc mactenxit thô sẽ làm giảm thép 40%.Các thông số của quá trình mài trục vít không đạt tiêu chuẩn, và nhiệt mài sinh ra trong quá trình mài gây ra" ủ thứ cấp" trên bề mặt của vít.Hơn nữa, nhiệt mài thậm chí còn làm cho nhiệt độ bề mặt của trục vít tăng lên" nhiệt độ dập tắt" của vật liệu vít. Dưới tác động làm mát của chất lỏng mài," dập tắt thứ cấp" được hình thành trên bề mặt của trục vít, dẫn đến hạt bề mặt thô, làm giảm độ bền chảy của thép và gây ra các vết nứt trên bề mặt của trục vít.Sau khi dập tắt trục vít bi lớn, lớp cứng sâu hơn, ứng suất bên trong (bao gồm ứng suất nhiệt và ứng suất biến đổi cấu trúc) lớn hơn, tôi luyện không đủ (nhiệt độ tôi luyện thấp hoặc thời gian tôi luyện ngắn) và việc loại bỏ ứng suất bên trong không hoàn toàn. .Sau khi trục vít được làm nguội và tôi luyện, ứng suất bên trong còn lại trong trục vít được chồng lên với ứng suất mài sinh ra trong quá trình mài. Khi ứng suất chồng vượt quá cường độ chảy của thép, các vết nứt sẽ được hình thành trên bề mặt vít.
3. Các thông số quá trình mài trục vít bằng chì không đạt tiêu chuẩn. Vít chì gây ra vết nứt mài chiếm khoảng 30% ~ 40% tổng số.Các thông số của quá trình mài trục vít không đạt tiêu chuẩn, và nhiệt mài sinh ra trong quá trình mài gây ra" ủ thứ cấp" trên bề mặt của vít.Hơn nữa, nhiệt mài thậm chí còn làm cho nhiệt độ bề mặt của trục vít tăng lên" nhiệt độ dập tắt" của vật liệu vít. Dưới tác động làm mát của chất lỏng mài," dập tắt thứ cấp" được hình thành trên bề mặt của trục vít, dẫn đến hạt bề mặt thô, làm giảm độ bền chảy của thép và gây ra các vết nứt trên bề mặt của trục vít.
II. Các biện pháp kiểm soát
1. Carbide không đồng nhất của nguyên liệu thô và kiểm soát cấu trúc ủ hình cầu
Hiện tại, mua sắm vật liệu GCr15 trong nước đề cập đến GB / T18254-2002" thép chịu lực crom cacbon cao" thực hiện.Tiêu chuẩn 5.10.1 quy định rằng tính không đồng nhất của cacbit: đối với đường kính của thép ủ hình cầu lớn hơn 60 ~ 120mm, mạng cacbit không được lớn hơn cấp 3;Mạng cacbua cho thép ủ hình cầu có đường kính lớn hơn 120mm phải do người mua và người mua thỏa thuận quy định.Tiêu chuẩn 5.9.2 đối với cấu trúc ủ hình cầu quy định: thép tròn ủ hình cầu, thanh dây ≤60mm, tất cả các kích thước của cấu trúc vi cấu trúc hình cầu ủ hình cầu bằng thép ống là 2 ~ 4;Cấu trúc vi mô của> Thép ủ hình cầu 60mm phải được quy định theo thỏa thuận giữa nhà cung cấp và người mua.
Trong thực tế sản xuất, do khối lượng sản xuất thép lớn nên có một lượng nhỏ cacbua không đồng nhất của thép, cấu trúc vi mô của> Thép ủ hình cầu 60mm khó hoàn toàn đạt được tiêu chuẩn cấp 2 ~ 4.Vì vậy, việc sử dụng các đơn vị cần phải vào nhà máy sản xuất thép kiểm tra hóa lý.Đối với thép có độ không đồng nhất của cacbua kém," rèn → thường hóa → ủ hình cầu" điều trị phải được thực hiện.Nếu cấu trúc vi mô của thép ủ hình cầu được phát hiện là không đủ tiêu chuẩn, thì thép ủ hình cầu phải được xử lý lại cho đến khi tính không đồng nhất cacbua của thép và thép ủ hình cầu đủ tiêu chuẩn trước khi sản xuất.
2. Kiểm soát quá trình dập tắt cảm ứng
Lựa chọn và kiểm soát cuộn cảm dập tắt.Cuộn cảm làm nguội là thành phần quan trọng của thiết bị dập tắt cảm ứng và là thông số quan trọng của quá trình dập tắt.Khe hở giữa cuộn cảm và phôi cần làm cứng (vít dẫn) xác định" hiệu suất gia nhiệt" của cuộn cảm và công suất gia nhiệt thực tế của bề mặt phôi.Đặc biệt đối với vít me bi lớn bằng vật liệu GCr15, nhiệt độ gia nhiệt bề mặt của vít thường là" nhiệt độ giới hạn trên" (nói chung là khoảng 880 ℃) vì độ sâu của lớp cứng bắt buộc phải sâu. Nếu khoảng cách giữa cuộn cảm và vít trở nên nhỏ hơn," hiệu suất gia nhiệt" của cuộn cảm cũng sẽ được cải thiện.Do đó, làm việc theo các thông số dập tắt ban đầu, nhiệt độ dập tắt thực tế của thanh chì sẽ cao hơn.Mức mactenxit thu được sau khi dập tắt tự nhiên cao hơn.Do đó, khe hở giữa cuộn cảm và thanh dẫn phải được theo dõi và kiểm soát chặt chẽ.Cuộn cảm làm nguội trục vít lớn thường sử dụng loại vòng xuyên qua hoặc loại nổi nửa vòng.Khi sử dụng vòng qua cuộn cảm, kích thước của cuộn cảm cần được kiểm tra thường xuyên và cuộn cảm phải được sửa chữa hoặc thay thế nếu sai lệch của> 2mm;Với cuộn cảm nổi bán vòng, phải thường xuyên kiểm tra chiều dày khối định vị khe hở giữa cuộn cảm cố định và phôi. Khi có độ mòn lớn (GG gt; 1mm) thì phải thay khối định vị kịp thời.
Kiểm tra định kỳ các thông số của quá trình dập tắt.Bởi vì thiết bị dập tắt cảm ứng hiện tại thường sử dụng các thông số điện và các thông số gián tiếp khác (dòng điện, điện áp, công suất đầu ra, tốc độ di chuyển tương đối) để kiểm soát các thông số nhiệt (nhiệt độ gia nhiệt, thời gian làm nóng), độ ổn định của thiết bị có tác động lớn hơn đến chất lượng của quá trình dập tắt trục vít.Do đó, khi thiết bị (bao gồm cuộn cảm làm nguội) được sửa chữa quá mức hoặc các thành phần điện được thay thế, các thông số của quá trình dập tắt cần phải được xác nhận lại.Đồng thời, trong quá trình sản xuất thông thường, các thông số quá trình dập tắt ban đầu phải được kiểm tra thường xuyên để đảm bảo hiệu quả lâu dài và khả năng kiểm soát của quá trình sản xuất.Đảm bảo rằng vít chì được tôi luyện đủ sau khi tôi nguội.Thông qua một số lượng lớn các thử nghiệm, chúng tôi nhận thấy rằng quá trình ủ thứ cấp của" 160 ~ 180 ℃ / 8h / không khí làm mát" có thể giải phóng và loại bỏ hiệu quả ứng suất bên trong gây ra bởi quá trình dập tắt cảm ứng của trục vít lớn, và giảm đáng kể tỷ lệ nứt sau khi mài.
3. Kiểm soát quá trình mài
Các phương pháp của" giảm lượng nghiền của mỗi thức ăn, nhiều thức ăn" và" mài-ổn định nhiệt độ bề mặt mài" có thể làm giảm hiệu quả nhiệt mài và ứng suất mài trên bề mặt của vít dẫn, và ngăn ngừa hiện tượng" dập tắt thứ cấp" hoặc" ủ thứ cấp" trong quá trình mài vít chì, để tránh tạo ra" mài vết nứt" ;.
3. Xác nhận tính hợp lệ
Từ tháng 3 đến tháng 10 năm 2006, chúng tôi đã thực hiện các biện pháp trên đối với 586 vít lớn (trong đó, 504 con 80mm;53 miếng 100mm;Việc kiểm tra và kiểm soát quá trình được thực hiện, không để xảy ra hiện tượng nứt vỡ do mài.Cường độ và độ dẻo dai của vít mài chì trong ứng suất bên trong vượt quá cường độ chảy của các bộ phận bằng thép để tạo ra các vết nứt do mài.