滾珠絲桿是傳動機構(gòu)的重要零件。該工件特點是加工精度高，變形要求嚴(yán)格，由于加工工序多，熱處理質(zhì)量和變形至關(guān)重要。生產(chǎn)中發(fā)現(xiàn)，工件滲碳淬火后彎曲變形嚴(yán)重，校正困難，熱處理后加工中亦出現(xiàn)較大變形，造成大量產(chǎn)品返修和不少工件報廢。

522-181滾珠絲桿結(jié)構(gòu)簡圖如圖7-21所示。工件材料選用18Cr2Ni4WA鋼，要求表面硬度為58～62HRC，心部硬度為36～40HRC，滾珠絲桿全長彎曲變形量<0．1mm。工件原熱處理工藝示于圖7-22。滾珠絲桿經(jīng)(915℃+10℃)×(8～12)h固體滲碳和回火后，在950℃和850℃兩次加熱淬火后，進(jìn)行冷處理和低溫回火處理。處理后發(fā)現(xiàn)，絲桿全長變形達(dá)1—3mm，總螺距收縮達(dá)1mm，冷處理后由于變形大，校形量大，常使工件出現(xiàn)表層斷裂失效，造成廢品。

檢驗分析絲桿變形和斷裂主要是由于熱處理工藝不當(dāng)以致應(yīng)力過大造成的，應(yīng)在工件產(chǎn)生熱應(yīng)力和組織應(yīng)力的主要環(huán)節(jié)進(jìn)行改進(jìn)。改進(jìn)后絲桿熱處理工藝如圖7-23所示。

(1)降低二次淬火加熱溫度，從850℃降低至790℃，以減少絲桿加熱和冷卻中產(chǎn)生的組織應(yīng)力和熱應(yīng)力，使工件變形量下降。

(2)熱處理工序間增加校正和時效工序，目的是使變形和應(yīng)力減至最小，并穩(wěn)定組織。滲碳后，增加校正工序。工件淬火后和冷處理前后均進(jìn)行校正及時效，以確保工件變形和應(yīng)力減少。

(3)增加一次冷處理，以降低殘留奧氏體量，穩(wěn)定組織，減少并消除工件變形(磨削變形)，同時在磨削前、后增加時效處理工序，減少磨削應(yīng)力及其變形，提高組織穩(wěn)定性和尺寸穩(wěn)定性。