镶钢导轨制造工艺.docx

镶钢导轨制造工艺侯奎孝闵育政张文革东风汽车公司 设备制造厂 ,湖北 十堰442022在现代机床制造业中 ,为了不断地降低生产成本 ,缩短生产周期 ,提高滑动导轨副的使用寿命 镶钢导 轨被广泛采用 ,一般硬度要求大于 HRC58 过去我们 通常采用 T8 、T10 、Cr WM n 、GCr15 等材料对截面小于50 mm ×120 mm ,长度不大于 800 mm 的镶钢导轨进行整体淬火 ,硬度可达到 HRC55 左右 ,磨后分段拼接达 到一定的需要长度 其缺点是受截面尺寸 、 长度尺寸 的限制 ,硬度偏低 ,拼缝过多 ,不美观 拼缝处易崩裂 , 影响使用 ,甚至造成废品 拼装后对导轨面需再进行 一次磨削才能满足滑台导轨制造精度要求 近年来我们采用 T8 材料经超音频淬火硬度达到HRC58 以上 , 截 面 淬 火 线 长 度 达 320 mm , 导 轨 长 度1800 mm ,其优点是硬度高 ,导轨长度小于 1800 mm 无拼缝 ,1800 mm 至 3600 mm 之间仅有一条拼缝 ,拼后无需磨削即可达到滑台导轨制造精度要求 ,大大减化了 装配工作 1材料选择据查证国外制造的镶钢导轨采用类似我国 55 #钢材进行火焰淬火淬硬层大于 115 mm ,根据我厂设备情况 ,试图采用超音频淬火而取代火焰淬火 。

为此我 们选择 55 、T8 钢两种材料在 100 k W 超音频淬火机上 进行淬火性能试验 ,以确定热处理工艺和材料 制件如图 1 所示 淬火时工件水平自由放置 其实验结果如表 1 表 1 实验结果较光滑 ,隐约可见犁沟状的擦痕 由于其硬度和红硬性很高 ,不易和工件材料反应 ,难以扩散 、 粘结 ,故只有 磨粒磨损存在 曾有人研究过镍基合金材料的加工过程 ,认为用硬质合金刀具切削时 ,其主要磨损发生在后刀面 ,磨损 机理是扩散磨损或塑性变形 但本试验研究结果表 明 ,切削喷焊的镍基合金材料时 ,所用的各种刀具材料 的磨损都以磨粒磨损为主 在通常的镍基合金与喷焊的镍基合金的切削加工之间存在着明显的差异 ,两者 的磨损机理完全不同 2) 刀具材料中各类硬质相的含量与比例对提高刀具在切削喷焊类材料时的抗磨性能影响极大 3) 切削喷焊镍基合金材料时 ,刀具的磨损机理是 以磨粒磨损为主 只有个别刀具材料附带有少量的扩 散磨损和粘结磨损 ,这与常规的高温镍基合金切削的 刀具磨损机理完全不同 [ 参考文献 ]1J . Vignean , J . J . Bowlanger/ F , L e. Behartor of Ceramic ToolsDwring t he Machining o n Nickel Base Alloys. CIR P , 1982 , 31 (1) :35～39侯豁然 1 热等静压处理对喷涂层耐磨性影响的研究 1 材料 保护 ,2000 (3)谭业发等 1 莫来石基复合陶瓷高温摩擦表面粘附机理的研 究 1 机械工程学报 ,2000 (9)收稿日期 :2001 - 04 - 08作者简介 :李旗号 ( 1957 - ) ,男 ,安徽合肥人 , 合肥工业大2 4主要结论(1) 在 切 削 Ni - 02 喷 焊 高 温 镍 基 合 金 材 料 时 ,3FDA 型立方氮化硼刀具和 600 牌号的硬质合金刀具的耐用度较高 ,切削性能较好 。

一般应用场合应先选 用后者 ,生产率要求高的场合可选用前者 学副教授 ,硕士 编辑 张新龙)50组合机床与自动化加工技术材料淬火前组织状态淬火温度( ℃)淬火后硬度( HRC)回火温度( ℃)回火后硬度 ( HRC)回火后组织状态回火后弯曲变形( mm)淬硬层深( mm)55回火索式体870～90059～6220057～60回火马式体615216T8球化组织820～85062～6720061～66回火马式体21921855 与 T8 钢镶钢导轨超音频淬 火后 ,硬度检查都能满足技术要求 , 但 T8 钢 的 表 面 硬 度 明 显 高 于 55钢 ,是由于 T8 钢含碳量较 55 钢高 所致 弯曲变形量 55 钢导轨变形量 比 T8 钢大得多 ,原因是由于 55 钢 淬火温度比 T8 钢高 , 热 量 向 深 层 传导的多 ,引起冷却时产生大的热 应力所致 比较两者硬度 ,变形指标 ,故选 择 T8 材料 图 1 零件图超音频淬火方法2图 2 加工工序图我们不希望淬火后的导轨产生 过大的弯曲变形或扭曲 ,产生过大 的弯曲变形或扭曲会使磨后的导轨面硬度不均 ,达不 到硬度要求 。

弯曲后进行热点校 ,一来导轨面上会产 生软点 ,二来校直困难 ,甚至产生裂纹 ,造成废品 ,如何 能将淬火变形控制在磨削余量之内 ,且不需要校直 ,这 是我们所追求的 ,也是热处理工序关键所在 经过大量反复的淬火试验 ,最终将导轨固定在淬 火辅助支座上进行超音频淬火 ,示意如图 2 所示 ,使淬 火变形控制在弯曲 ( 015 ～ 018) mm/ 1800 mm ,回火后弯曲 (014～0 . 6) mm/ 1800 mm ,效果非常理想 一点说明 :通常导轨上的倒角最终工序是刨序 ,经淬火上面有许多氧化皮或蚀点 ,十分不美观 ,目前导轨 上的倒角最终工序是磨序 ,整体感观赏心悦目 3加工工艺过程加工工艺过程如下 :表 2加工工艺过程 4结束语按上述工艺方法制造的镶钢导轨在我厂已应用数年 ,效果十分理想 ,有一部分产品已出口 ,质量得到外商的信赖 它标志着我厂镶钢导轨制造工艺水平达到 一个新的境界 [ 参考文献 ]1 金属机械性能编写组 1 金属机械性能 1 北京 : 机械工业出 版社 ,19822 王笑天 1 金属材料学 1 北京 :机械工业出版社 ,1987 3 安运铮 1 热处理工艺学 1 北京 :机械工业出版社 ,1982收稿日期 :2001 - 04 - 03作者简介 :侯奎孝 ( 1962 - ) ,男 ,吉林德惠人 , 东风汽车公司设备制造厂高级工程师 。

编辑 张新龙)20 0 1 年 第 9 期51序号工序工 艺 内 容1热处理球化退火2刨刨导轨四面 ,单边留 1mm 余量 ,刨时四面对称均匀切削 ,4 个直角处刨成 115mm ×45°3铣截取总长 ,并倒端头 115mm ×45°4磨粗磨四面 , 单边留磨量 018mm ,要求四面均 匀磨削 ,粗糙度达5钻在导轨面上所示螺 孔 位 置 作 热 处 理 超 音 频淬火用工艺螺纹 7 - M12 - 6 H6热处理超音频淬火 ,淬硬层深 215mm ,淬后回火 ,回 火温 度 200 ℃, 保 温 2 ～ 3 小 时 , 硬 度 大 于 HRC607磨半 精 磨 , 单 边 留 014mm 磨 量 , 全 部 倒 角215mm ×45,对称磨保证淬硬层均匀序号工序工 艺 内 容8镗导轨面上螺孔底孔成9钳攻 7 - M16 - 6 H 丝10热处理低温时效 ,温度 160 ℃,保温 16 小时11磨精磨 ,单边留 0115mm 超精磨量12热处理低温时效 ,温度 160 ℃,保温 16 小时13磨超精磨 ,各 处 达 到 图 纸 要 求 , 与 另 一 根 导 轨同磨 ,等高允差 01002mm14钳全面清理 ,除刺 ,除锈 ,上油。