浅谈为什么滚珠丝杠会变形以及滚珠丝杠工艺的改进

作为传动件中的一个重要零件之一滚珠丝杠，他的特点是加工精度要求高，对于变形的要求也很高，因为滚珠丝杠的加工工序多，而影响滚珠丝杠硬度和刚性很重要的一环是热处理工艺（也叫淬火），热处理工艺对于滚珠丝杠的最终质量和变形非常重要。

在滚珠丝杠生产过程中，我们发现，如果用渗碳淬火的方式那么变形严重，在做校正时很困难，最后续的加工中也会出现较大的变形，会造成批量产品的返工甚至报废。

522-181滚珠丝杆结构简图如图7-21所示。工件材料选用18Cr2Ni4WA钢，要求表面硬度为58～62HRC，心部硬度为36～40HRC，滚珠丝杆全长弯曲变形量<0．1mm。工件原热处理工艺示于图7-22。滚珠丝杆经(915℃+10℃)×(8～12)h固体渗碳和回火后，在950℃和850℃两次加热淬火后，进行冷处理和低温回火处理。处理后发现，丝杆全长变形达1—3mm，总螺距收缩达1mm，冷处理后由于变形大，校形量大，常使工件出现表层断裂失效，造成废品。

检验分析丝杆变形和断裂主要是由于热处理工艺不当以致应力过大造成的，应在工件产生热应力和组织应力的主要环节进行改进。改进后丝杆热处理工艺如图7-23所示。

(1)降低二次淬火加热温度，从850℃降低至790℃，以减少丝杆加热和冷却中产生的组织应力和热应力，使工件变形量下降。

(2)热处理工序间增加校正和时效工序，目的是使变形和应力减至ZUI小，并稳定组织。渗碳后，增加校正工序。工件淬火后和冷处理前后均进行校正及时效，以确保工件变形和应力减少。

(3)增加一次冷处理，以降低残留奥氏体量，稳定组织，减少并消除工件变形(磨削变形)，同时在磨削前、后增加时效处理工序，减少磨削应力及其变形，提高组织稳定性和尺寸稳定性。