滾珠絲杠關(guān)鍵制造工藝優(yōu)化及精度控制方法研究
發(fā)布時(shí)間:2021-03-28 00:01
滾珠絲杠副作為數(shù)控機(jī)床的關(guān)鍵零部件,是精密機(jī)械定位與傳動(dòng)的重要功能部件,具有定位精度高、傳動(dòng)效率高、使用壽命長(zhǎng)等一系列優(yōu)點(diǎn),其制造水平的高低直接影響著數(shù)控機(jī)床的發(fā)展水平,因此提高滾珠絲杠副的制造水平具有重大而深遠(yuǎn)的意義。滾珠絲杠副的加工制作中,滾珠絲杠關(guān)鍵工序的加工技術(shù)制約著整個(gè)生產(chǎn)加工效率的提高和精度的提升。本文從滾珠絲杠的生產(chǎn)加工實(shí)際出發(fā),對(duì)影響滾珠絲杠最終性能指標(biāo)的淬火熱處理及誤差補(bǔ)償技術(shù)兩個(gè)重要方面進(jìn)行了深入研究。本文主要研究工作如下:首先從滾珠絲杠的失效分析找出了存在的關(guān)鍵問(wèn)題,對(duì)熱處理工藝及設(shè)備進(jìn)行了優(yōu)化研究,然后根據(jù)典型的絲杠加工工藝,研究了螺距誤差的產(chǎn)生和補(bǔ)償技術(shù),并對(duì)優(yōu)化前后的工藝效果進(jìn)行了對(duì)比分析。最后,將工藝優(yōu)化后加工的產(chǎn)品與國(guó)內(nèi)外同行業(yè)先進(jìn)的產(chǎn)品進(jìn)行了對(duì)比研究,考核了所提工藝方法的先進(jìn)性。表面感應(yīng)加熱淬火熱處理質(zhì)量的高低直接影響絲杠滾道的耐磨性及滾珠絲杠副的疲勞壽命。本文基于大量數(shù)據(jù)分析傳統(tǒng)感應(yīng)加熱淬火熱處理工藝在滾珠絲杠的制造過(guò)程中存在的弊端及對(duì)產(chǎn)品質(zhì)量的影響。提出從感應(yīng)器的結(jié)構(gòu)改進(jìn)和工藝參數(shù)優(yōu)化兩個(gè)方面進(jìn)行深入研究,摸索實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù),實(shí)現(xiàn)工藝參數(shù)的精準(zhǔn)控制。提高...
【文章來(lái)源】:山東大學(xué)山東省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校
【文章頁(yè)數(shù)】:90 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
圖1-1滾珠絲杠副結(jié)構(gòu)示意圖??
第〗章緒論??滾珠循環(huán)的方式、軸向間隙調(diào)整的預(yù)緊方法等三個(gè)方面。其基本機(jī)構(gòu)如圖1-1所??7J\?〇??滾珠螵母??圖1-1滾珠絲杠副結(jié)構(gòu)示意圖??1.2.2滾珠絲杠加工工藝筒介??滾珠絲杠屬于細(xì)長(zhǎng)軸類(lèi)零件,根據(jù)滾珠絲杠副安裝母機(jī)的不同,結(jié)構(gòu)特征也??不盡相同,但包含的主要結(jié)構(gòu)要素,如圖1-2所示,大致有螺紋部分、軸徑、支??撐軸徑、三角螺紋、卡槽、方頭、內(nèi)六方等,特征多,結(jié)構(gòu)復(fù)雜。加工工序較多,??除了復(fù)雜的冷加工部分外,再加前期的預(yù)熱處理,螺紋滾道部分淬火處理,中期??的時(shí)效處理等熱處理工序,所以一件滾珠絲杠的制作大約需要20多道工序才能??完成。就是近年來(lái)隨著設(shè)備更新及工藝改革不斷推進(jìn),現(xiàn)在的高效加工工藝仍然??需要10多道工序才能完成滾珠絲杠的加工?梢哉f(shuō),滾珠絲杠的制造過(guò)程是一??個(gè)復(fù)雜的、細(xì)致的過(guò)程
圖2-1鋼的回火馬氏體組織(X?500)??按照相關(guān)滾珠絲杠淬硬層深度規(guī)范,滾珠絲杠表面感應(yīng)淬火的有效淬硬層??(單面)為其所用鋼球的半徑加1mm,極限硬度值為58HRC,如圖2-2所示。??圖2-2螺紋滾道淬硬層??一直以來(lái)滾珠絲杠熱處理感應(yīng)加熱淬火工序?qū)Υ阌矊佑捕取⑸疃,硬度梯??分布等方面沒(méi)有做到精確控制,在切片檢測(cè)中經(jīng)常出現(xiàn)淬硬層淺、淬硬層梯度不??均勻等問(wèn)題。滾珠絲杠在生產(chǎn)中,淬火質(zhì)量差帶來(lái)的問(wèn)題會(huì)在后期加工螺紋過(guò)程??中陸續(xù)顯露出來(lái)。比較常見(jiàn)的有以下兩種情況:感應(yīng)加熱淬火(回火)后再進(jìn)行??螺紋磨削時(shí),經(jīng)探傷檢查往往會(huì)在滾道上出現(xiàn)軸向的或網(wǎng)狀的裂紋,造成絲杠的??報(bào)廢。在后期的滾珠絲杠疲勞壽命實(shí)驗(yàn)中絲杠出現(xiàn)主要失效形式就是接觸疲勞磨??損[32¥],螺紋滾道因局部軟點(diǎn)出現(xiàn)嚴(yán)重疲勞點(diǎn)蝕,預(yù)緊力迅速喪失,滾珠絲杠副??12??
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]感應(yīng)淬火技術(shù)的發(fā)展及其應(yīng)用[J]. 陳講彪,陳剛,于文壇,茆勇,陳靈通,童樂(lè). 安徽冶金. 2018(03)
[2]基于激光干涉儀的螺距誤差檢測(cè)及補(bǔ)償技術(shù)分析[J]. 張丹丹. 內(nèi)燃機(jī)與配件. 2018(09)
[3]感應(yīng)加熱淬火對(duì)45鋼銷(xiāo)軸殘余應(yīng)力分布和疲勞性能的影響[J]. 尹瀛月,張建杰,孫文磊,陳銳博. 金屬熱處理. 2018(03)
[4]加載條件下滾珠絲杠副精度保持性試驗(yàn)研究[J]. 劉佳耀,尹曦,陶衛(wèi)軍,米繼鋒. 組合機(jī)床與自動(dòng)化加工技術(shù). 2017(05)
[5]“十三五”滾動(dòng)功能部件行業(yè)規(guī)模化生產(chǎn)模式轉(zhuǎn)變思考與對(duì)策[J]. 馮虎田. 金屬加工(冷加工). 2015(05)
[6]滾動(dòng)功能部件:發(fā)展中不能承受之輕——追本溯源話(huà)“滾動(dòng)”[J]. 黃祖堯,譚弘穎. 制造技術(shù)與機(jī)床. 2013(04)
[7]滾動(dòng)功能部件行業(yè)發(fā)展癥結(jié)及突破對(duì)策[J]. 馮虎田. 金屬加工(冷加工). 2013(05)
[8]滾動(dòng)功能部件產(chǎn)業(yè)研究報(bào)告(三) 我國(guó)滾動(dòng)功能部件“十二五”發(fā)展路線圖與發(fā)展建議[J]. 金屬加工(冷加工). 2011(22)
[9]滾動(dòng)功能部件產(chǎn)業(yè)研究報(bào)告(二) 我國(guó)滾動(dòng)功能部件發(fā)展現(xiàn)狀、市場(chǎng)及政策環(huán)境分析[J]. 金屬加工(冷加工). 2011(21)
[10]滾動(dòng)功能部件產(chǎn)業(yè)研究報(bào)告(一) 國(guó)外滾動(dòng)功能部件主流技術(shù)、市場(chǎng)及政策環(huán)境分析[J]. 金屬加工(冷加工). 2011(20)
博士論文
[1]滾珠絲杠旋風(fēng)硬銑削加工熱變形誤差及其控制技術(shù)研究[D]. 李彥鳳.山東大學(xué) 2014
碩士論文
[1]我國(guó)數(shù)控機(jī)床行業(yè)的整體發(fā)展及國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)力分析[D]. 連昱.對(duì)外經(jīng)濟(jì)貿(mào)易大學(xué) 2016
本文編號(hào):3104483
【文章來(lái)源】:山東大學(xué)山東省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校
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圖1-1滾珠絲杠副結(jié)構(gòu)示意圖??
第〗章緒論??滾珠循環(huán)的方式、軸向間隙調(diào)整的預(yù)緊方法等三個(gè)方面。其基本機(jī)構(gòu)如圖1-1所??7J\?〇??滾珠螵母??圖1-1滾珠絲杠副結(jié)構(gòu)示意圖??1.2.2滾珠絲杠加工工藝筒介??滾珠絲杠屬于細(xì)長(zhǎng)軸類(lèi)零件,根據(jù)滾珠絲杠副安裝母機(jī)的不同,結(jié)構(gòu)特征也??不盡相同,但包含的主要結(jié)構(gòu)要素,如圖1-2所示,大致有螺紋部分、軸徑、支??撐軸徑、三角螺紋、卡槽、方頭、內(nèi)六方等,特征多,結(jié)構(gòu)復(fù)雜。加工工序較多,??除了復(fù)雜的冷加工部分外,再加前期的預(yù)熱處理,螺紋滾道部分淬火處理,中期??的時(shí)效處理等熱處理工序,所以一件滾珠絲杠的制作大約需要20多道工序才能??完成。就是近年來(lái)隨著設(shè)備更新及工藝改革不斷推進(jìn),現(xiàn)在的高效加工工藝仍然??需要10多道工序才能完成滾珠絲杠的加工?梢哉f(shuō),滾珠絲杠的制造過(guò)程是一??個(gè)復(fù)雜的、細(xì)致的過(guò)程
圖2-1鋼的回火馬氏體組織(X?500)??按照相關(guān)滾珠絲杠淬硬層深度規(guī)范,滾珠絲杠表面感應(yīng)淬火的有效淬硬層??(單面)為其所用鋼球的半徑加1mm,極限硬度值為58HRC,如圖2-2所示。??圖2-2螺紋滾道淬硬層??一直以來(lái)滾珠絲杠熱處理感應(yīng)加熱淬火工序?qū)Υ阌矊佑捕取⑸疃,硬度梯??分布等方面沒(méi)有做到精確控制,在切片檢測(cè)中經(jīng)常出現(xiàn)淬硬層淺、淬硬層梯度不??均勻等問(wèn)題。滾珠絲杠在生產(chǎn)中,淬火質(zhì)量差帶來(lái)的問(wèn)題會(huì)在后期加工螺紋過(guò)程??中陸續(xù)顯露出來(lái)。比較常見(jiàn)的有以下兩種情況:感應(yīng)加熱淬火(回火)后再進(jìn)行??螺紋磨削時(shí),經(jīng)探傷檢查往往會(huì)在滾道上出現(xiàn)軸向的或網(wǎng)狀的裂紋,造成絲杠的??報(bào)廢。在后期的滾珠絲杠疲勞壽命實(shí)驗(yàn)中絲杠出現(xiàn)主要失效形式就是接觸疲勞磨??損[32¥],螺紋滾道因局部軟點(diǎn)出現(xiàn)嚴(yán)重疲勞點(diǎn)蝕,預(yù)緊力迅速喪失,滾珠絲杠副??12??
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
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[2]基于激光干涉儀的螺距誤差檢測(cè)及補(bǔ)償技術(shù)分析[J]. 張丹丹. 內(nèi)燃機(jī)與配件. 2018(09)
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[5]“十三五”滾動(dòng)功能部件行業(yè)規(guī)模化生產(chǎn)模式轉(zhuǎn)變思考與對(duì)策[J]. 馮虎田. 金屬加工(冷加工). 2015(05)
[6]滾動(dòng)功能部件:發(fā)展中不能承受之輕——追本溯源話(huà)“滾動(dòng)”[J]. 黃祖堯,譚弘穎. 制造技術(shù)與機(jī)床. 2013(04)
[7]滾動(dòng)功能部件行業(yè)發(fā)展癥結(jié)及突破對(duì)策[J]. 馮虎田. 金屬加工(冷加工). 2013(05)
[8]滾動(dòng)功能部件產(chǎn)業(yè)研究報(bào)告(三) 我國(guó)滾動(dòng)功能部件“十二五”發(fā)展路線圖與發(fā)展建議[J]. 金屬加工(冷加工). 2011(22)
[9]滾動(dòng)功能部件產(chǎn)業(yè)研究報(bào)告(二) 我國(guó)滾動(dòng)功能部件發(fā)展現(xiàn)狀、市場(chǎng)及政策環(huán)境分析[J]. 金屬加工(冷加工). 2011(21)
[10]滾動(dòng)功能部件產(chǎn)業(yè)研究報(bào)告(一) 國(guó)外滾動(dòng)功能部件主流技術(shù)、市場(chǎng)及政策環(huán)境分析[J]. 金屬加工(冷加工). 2011(20)
博士論文
[1]滾珠絲杠旋風(fēng)硬銑削加工熱變形誤差及其控制技術(shù)研究[D]. 李彥鳳.山東大學(xué) 2014
碩士論文
[1]我國(guó)數(shù)控機(jī)床行業(yè)的整體發(fā)展及國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)力分析[D]. 連昱.對(duì)外經(jīng)濟(jì)貿(mào)易大學(xué) 2016
本文編號(hào):3104483
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