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滑動導軌的材料及熱處理

信息來源于:未知 發布于:2021-06-19 14:44:45

導軌常用材料有鑄鐵、鋼、有色金屬和塑料等。

(1)鑄鐵鑄鐵具有耐磨性和減震性好,熱安穩性高,易于鑄造和切削加工,本錢低一級特色,因此在滑動導軌中被廣泛選用。常用的鑄鐵有:

灰鑄鐵常用的是 HT20 - 40 (一級鑄鐵),硬度以 HB180~200 較為合適。恰當添加鑄鐵中含碳量和含磷量,削減含硅量,可進步導軌的耐磨性。

若灰口鑄鐵不能滿意耐磨性要求,可運用耐磨鑄鐵。常用的耐磨鑄鐵有:

①高磷鑄鐵它是指含磷量為 0.3%~0.65%的灰口鑄鐵,其硬度為HB180~220,耐磨功能比灰鑄鐵 HT20~40 約高 1倍。若參加必定量的銅和鈦,成為磷銅鈦鑄鐵,其耐磨功能比 HT20~40 約高 2倍。高磷鑄鐵的脆性和鑄造應力較大,易發生裂紋,生產中應選用恰當的鑄造工藝。

②低合金鑄鐵如釩鈦鑄鐵、中磷釩鈦鑄鐵、中磷銅釩鈦鑄鐵等。這類鑄鐵具有較好的耐磨性(與高磷銅鈦鑄鐵附近),且鑄造功能優于高磷系鑄鐵。

③稀土鑄鐵它具有強度高、韌性好的特色,耐磨性與高磷鑄鐵附近。但鑄鐵功能和減震性較差,本錢也較高。

④孕育鑄鐵常用的孕育鑄鐵是 HT30~54,它比 HT20~40 的耐磨性高。

(2)鋼為了進步導軌的耐磨性,可以選用滓硬鋼導軌。淬火的鋼導軌都是鑲裝或焊接上去的。

淬硬鋼導軌的耐磨性比不淬硬鑄鐵導軌高 5~10 倍。要求一般的導軌,常用的鋼有 45 號鋼、 40Cr、T8A、TlOA、GCr15、GCr15 SiMn 等,外表淬火或全淬,硬度為 HRC52~58。要求高的導軌,常選用的鋼有 20Cr、20CrMnTi 、15 號鋼等,滲碳淬硬至 HRC56~62,磨硝加工后淬硬層深度不得低于 1.5 mm。

(3)有色金屬常用的有色金屬有黃銅 HPb59 -1、錫青銅 ZQSn6 -6 -3、鋁青銅 ZQA19 -2、鋅合金 ZZn-All0-5 、超硬鋁 I,C4 和鑄鋁 ZL6 等,其間以鋁青銅較好。

(4)塑料鑲裝塑料導軌具有耐磨性好(但略低于鋁青銅),抗震功能好,工作溫度習慣范圍廣( -200~+2600C),抗撕傷能力強,動、靜摩擦系數低、差別小,可下降低速運動的臨界速度,加工性和化學安穩好,工藝簡略,本錢低一級長處?,F在在各類機床的動導軌及圖形發生器工作臺的導軌上都有運用。塑料導軌多與不淬火的鑄鐵導軌搭配。

用作導軌的塑料有錦綸和酚醛夾布塑料;環氧樹脂耐磨涂料;以聚四氟乙烯為基體的塑料。

聚四氟乙烯是現有材猜中干摩擦系數( P一 0.04)最小的一種??墒?,純聚四氟乙烯機械強度低,剛性差,極不耐磨。因此,需要參加填充劑,以添加其耐磨性。因為填充劑不同,就可得到不同功能的導軌資料。在以聚乙烯為基體的各種塑猜中,以 Du 導軌功能較好,它是一種在鋼板上燒結球狀青銅顆粒并浸漬聚四氟乙烯塑料的板材,如圖 6- 27 所示。 Du導軌板厚度為 1. 5~3 mm,在多孔青銅顆粒上面的四氟乙烯表層厚為 0.025 mm 。

這種塑料導軌板既具有聚四氟乙煒的摩擦特性,又具有青銅和鋼鐵的剛性與導熱性,裝配時可用環氧樹脂黏結在導軌上或一起用螺釘緊固。因為聚四氟乙烯自潤滑功能優異,因此這種塑料導軌板適用于潤滑不良或無法潤滑的導軌面上。運用壓強應低于 0. 35 MPa 。

這種資料用于數控機床、集成 電路制板設備上,可確保較高的重要定位精度和滿意微量進給時無爬行的要求。與翻滾導軌相比,具有壽命長,結構簡略,運用方便,吸振性好,剛性好,本錢低一級長處。

(5)導軌資料的搭配為了進步導軌的耐磨性,動導軌和支承導軌應具有不同的硬度。如果選用相同的資料,也應選用不同的熱處理,以使動、靜導軌的硬度不同,其差值一般在 FIB20~40 范圍內,而且,最低硬度應不低于所用資料規范硬度值的下限。具體要求見表 6-3。

(6)鑄鐵導軌的熱處理為進步鑄鐵導軌的耐磨性,常對導軌外表進行淬火處理。外表淬火方法有:火焰淬火、高頻淬火和電觸摸淬火。

火焰淬火設備簡略,但淬火溫度不易 操控,變形較大,運用較少。

高頻淬火是使導軌在高頻交變電磁場作用下,外表發生感應電流而加熱,然后冷卻。因為加熱速度快、效率高、淬火質量安穩、耐磨性高(比灰口鑄鐵進步 2 倍多)、工藝參數易于調整,故運用較廣。

需進行高頻淬火的導軌面,其原始硬度不得低于 HB187,外表粗糙度應低于 Ra 為 5μm,外表不允許有過多砂眼、氣孔、疏松、攙雜等鑄造的缺點,不應有尖角。

為避免高頻淬火后的導軌變形過大,必須選用必定的工藝辦法。高頻淬火后的變形量為 0. 1~0.3 mm,應選用磨削加工,使其到達必定的精度要求。淬火后硬度到達 HRC48~53,導軌外表淬硬層深度為 1.2~2.5 mm。

電觸摸淬火是用一個通低電壓、大電流的銅滾輪和導軌外表瞬時觸摸,利用觸摸 電阻熱加熱導軌外表,并憑鑄鐵導軌本身的熱傳導而迅速冷卻的一種淬火方法。它具有設備簡略,操作容易的長處,且淬火后變形量很小,一般為 0. 01~0. 05 mm,故電觸摸淬火可在導軌精加工后進行,淬火后只需用油石磨光即可運用。

電觸摸淬火后的耐磨性不如高頻淬火,但比未淬火的灰口鑄鐵高 1倍以上。電觸摸淬火后的淬硬層深度只有 0.2 mm,不能用一般的硬度計來檢查外表的硬度。


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