我公司生產(chǎn)的數(shù)控雙柱立式車床的獨(dú)立走臺(tái)上有一組導(dǎo)向塊( 見圖1) ，它們首尾連成一條直線，把合在立柱上，相當(dāng)于兩條滾動(dòng)導(dǎo)軌。走臺(tái)通過滾輪沿導(dǎo)向塊的滾動(dòng)來實(shí)現(xiàn)上升或下降，從而滿足使用要求。設(shè)計(jì)采用了45 鋼材質(zhì)，用平頭對接方式，要求導(dǎo)向塊的兩滾動(dòng)面硬度為52 ～57HRC。淬火加熱起車如圖2 所示。

    存在問題：①由于原設(shè)計(jì)的12 個(gè)把合用沉孔距側(cè)面僅5 mm，若孔在淬火前做出，則易增大應(yīng)力變形甚至開裂，淬火后再加工時(shí)沉孔表面硬度升高而難以加工。②淬火面兩端及一個(gè)側(cè)邊均為直角，淬火加熱時(shí)極易過熱引起開裂或燒融變形，而組合后的導(dǎo)軌為滾動(dòng)導(dǎo)軌,導(dǎo)軌間不允許有空隙及硬度較低的軟區(qū)。

    一、解決措施

    針對上述問題，我們采取如下措施：

    ( 1) 通過查看裝配圖，了解其使用方式后，我們向設(shè)計(jì)人員建議將把合孔內(nèi)移，使孔邊緣距側(cè)面大于10 mm。

    ( 2) 與機(jī)加工藝員溝通，要求其沉孔淬火后再加工。

    ( 3) 為保證兩對接面符合使用要求，工件全長加至6 mm，兩端各倒角3 ×45°，淬火后再加工去除。

    ( 4) 對于淬火面一側(cè)的直角邊，采用局部少鑲導(dǎo)磁體的辦法減輕對尖角的加熱( 見圖3) 。

    二、生產(chǎn)工藝

    導(dǎo)向塊的生產(chǎn)流程為：鍛造→正火→校直→ 熱時(shí)效→機(jī)加→中頻感應(yīng)淬火→校直→回火。

    1. 正火

    鍛后要進(jìn)行正火處理，可以細(xì)化晶粒組織，增加零件尺寸的穩(wěn)定性，減少以后的中頻淬火變形及開裂傾向。對于正火后彎曲超過2mm 的鍛件毛坯，平面度要校直到2mm 以內(nèi)，校直后要進(jìn)行熱時(shí)效( 去應(yīng)力退
火) 。

    2. 中頻淬火

    ( 1) 準(zhǔn)備 準(zhǔn)備好平面感應(yīng)器、等高墊鐵、平面淬火試樣，啟動(dòng)設(shè)備，調(diào)整好感應(yīng)器噴水壓力，使噴水均勻，水壓在0. 2 MPa 以上。

    ( 2) 調(diào)試 根據(jù)工件淬火面積及設(shè)備能力，我們改進(jìn)了感應(yīng)器長度，可同時(shí)對2 ～3 根工件表面進(jìn)行感應(yīng)加熱淬火。在仿形試塊上調(diào)整輸出電壓、電流、移動(dòng)速度、感應(yīng)器距工件的距離等參數(shù)，使其滿足淬火需要。

    ( 3) 淬火因機(jī)加工提出工件兩邊倒角磨削加工量太大，生產(chǎn)周期長，建議取消倒角，直接淬火。為解決這一難題，經(jīng)過在試樣上的多次試加熱，我們找到了解決辦法：將工件找正并做好記號，工件間距20 mm 左右，調(diào)整感應(yīng)器與工件的間隙，起車處用木墊將感應(yīng)器墊高2 mm，并右移2 mm，如圖2 加熱起車示意圖，感應(yīng)器不正對尖角進(jìn)行加熱，而是通過對尖角旁2mm 進(jìn)行加熱，利用熱傳導(dǎo)將尖角加熱至淬火溫度，抽出木墊，感應(yīng)器將恢復(fù)原調(diào)試好的間隙，這時(shí)水就可對尖角進(jìn)行噴冷，啟動(dòng)設(shè)備進(jìn)行連續(xù)淬火。當(dāng)預(yù)熱圈已過終端時(shí)，停止感應(yīng)加熱，此時(shí)終端溫度已加熱至860 ～880 ℃，繼續(xù)行走噴水，完成終端部淬火。( 4) 翻轉(zhuǎn)工件，按記號找正，重復(fù)上述工序，完成另一面淬火。

    3. 檢驗(yàn)

    淬火后檢測硬度為55 ～61HRC，尖角處無開裂及燒融現(xiàn)象，無淬火軟帶，經(jīng)200 ℃ 3h 回火后硬度為53 ～55 HRC，符合設(shè)計(jì)使用要求。

    三、結(jié)語

    通過對導(dǎo)向塊的熱處理工藝研究，找出了預(yù)防尖角過熱的措施———利用局部少鑲導(dǎo)磁體及墊高感應(yīng)器來減輕對尖角處的加熱，同時(shí)實(shí)現(xiàn)了一個(gè)感應(yīng)器同時(shí)加熱三個(gè)導(dǎo)向塊的工藝方法，減少了機(jī)加導(dǎo)角處的加工量，提高了生產(chǎn)效率，降低了生產(chǎn)成本，保證了產(chǎn)品質(zhì)量。