鑲鋼導(dǎo)軌結(jié)構(gòu)加工
2019-01-23 大連機(jī)床集團(tuán)工藝裝備研究所 李金杰
一、鑲鋼導(dǎo)軌的特點(diǎn)
鑲鋼導(dǎo)軌是合金鋼淬硬后進(jìn)行磨削得到的，硬度在60HRC以上。把鑲鋼導(dǎo)軌用螺釘固定在經(jīng)磨削或刮研的床身表面上，可確保導(dǎo)軌獲得的平面度。這種形式的導(dǎo)軌表面硬度高，具有很強(qiáng)的耐磨性，維修方便、簡(jiǎn)單。
鑲鋼導(dǎo)軌在機(jī)床上應(yīng)用具有如下效果：
1、提高耐磨性和抗咬合能力，延長(zhǎng)導(dǎo)軌使用壽命
實(shí)踐證明，鑲鋼導(dǎo)軌比一般鑄鐵導(dǎo)軌耐磨性高6～8倍，比經(jīng)淬火后的鑄鐵導(dǎo)軌高4～5倍。普通導(dǎo)軌的年磨損量一般在0.2～0.4mm，隨著年限的增加，磨損急劇增加，而鑲鋼導(dǎo)軌的年磨損量?jī)H為0.05～0.06mm，隨著年限的增加，磨損量不會(huì)大幅度加劇，而且磨損到一定程度可以更換導(dǎo)軌，使機(jī)床維修非常方便、快捷。
2、導(dǎo)軌摩擦系數(shù)低
經(jīng)磨削的鑲鋼導(dǎo)軌摩擦系數(shù)低，不易爬行，因此運(yùn)行平穩(wěn)，噪聲也降低。
3、鑲鋼導(dǎo)軌精度保持性好，由于導(dǎo)軌的強(qiáng)度較高，耐磨性好，使得機(jī)床導(dǎo)軌運(yùn)行平穩(wěn)。
新型結(jié)構(gòu)的鑲鋼導(dǎo)軌在原有基礎(chǔ)上增加了注膠結(jié)構(gòu)，即使機(jī)床發(fā)生一般強(qiáng)度的相撞現(xiàn)象，也可以對(duì)導(dǎo)軌進(jìn)行一定程度的保護(hù)，延長(zhǎng)導(dǎo)軌壽命和保持導(dǎo)軌精度。
4、縮短產(chǎn)品制造周期，降低生產(chǎn)成本。
二、鑲鋼導(dǎo)軌的結(jié)構(gòu)
在機(jī)床上常用的鑲鋼導(dǎo)軌材料有：20Cr、18CrTi、40Cr、GCr15和T10A等。通常情況下將以上材料的導(dǎo)軌進(jìn)行表面熱處理。熱處理不僅可以提高零件的表面硬度及耐磨性，而且與經(jīng)過(guò)適當(dāng)預(yù)備熱處理的心部組織相配合，可獲得高的疲勞強(qiáng)度和韌性。一般采用中頻或高頻的導(dǎo)軌表面熱處理方法，成品導(dǎo)軌表面硬化層深度不低于1.4mm。
鑲鋼導(dǎo)軌結(jié)構(gòu)如圖1所示。成品導(dǎo)軌2通過(guò)螺釘3和墊圈4安裝在經(jīng)磨削平面度較好的床身1上，以保證導(dǎo)軌獲得較好的安裝基面平面度。在導(dǎo)軌和床身之間，在原有結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上進(jìn)行了局部?jī)?yōu)化，增加鍵5和銷6，并在鍵5和導(dǎo)軌2及床身1的連接間隙內(nèi)進(jìn)行注膠。這種注膠結(jié)構(gòu)裝配時(shí)將導(dǎo)軌安裝調(diào)整好后注膠、固化，保證導(dǎo)軌的安裝精度，同時(shí)在機(jī)床發(fā)生碰撞時(shí)可以對(duì)導(dǎo)軌進(jìn)行保護(hù)，很大程度上降低對(duì)導(dǎo)軌的損傷。
圖1
三、鑲鋼導(dǎo)軌制造工藝
根據(jù)鑲鋼導(dǎo)軌的結(jié)構(gòu)和表面熱處理方式等，確定材料為軸承鋼GCr15。導(dǎo)軌加工技術(shù)要求如圖2所示，其中未注明倒角1×45°。
圖2
導(dǎo)軌加工工藝如下：
1、毛坯選擇：鍛件GCr15毛坯，球化退火
2、粗加工：刨長(zhǎng)條四面及總長(zhǎng)兩端面，各面各留1.5～2.0mm
3、熱處理：高溫回火，消除粗加工應(yīng)力
4、半精加工：①銑長(zhǎng)條四面及總長(zhǎng)兩端面、鍵槽及空刀，長(zhǎng)條四面各留0.8～1.0mm，直線度0.05mm。②鉆各孔，鉸螺紋
5、熱處理：長(zhǎng)條四面表面中頻淬火G61，校直0.25mm/2000mm
6、半精加工：磨長(zhǎng)條四面各留0.5～0.6mm
7、熱處理：150～160℃低溫時(shí)效，保溫5～6h，爐溫冷卻，校直0.1mm/2000mm
8、精加工：精磨（超精磨）長(zhǎng)條四面至成品
9、檢測(cè)
來(lái)源：《金屬加工:冷加工》2017 (17)
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