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机床机床镶钢导轨表面处理技术

来源:www.tzxrjx.com 发表时间:2021-10-15

在现代生产中,机床机床镶钢导轨是生产各种工业产品的重要工艺设备。随着现代工业和尖端科技的发展,人们对机床用钢导轨行业提出了越来越高的要求,因为它们直接决定了相关产品的质量、成本和使用寿命。如何提高机床镶钢导轨的质量、使用寿命,降低生产成本,已成为当前亟待解决的问题。对于那些在高温下使用的要求耐磨、抗氧化的机床镶钢导轨,表面处理是提高表面性能的常用工艺方法,是提高机床镶钢导轨质量和使用寿命、降低成本的最有效途径。这对提高机床镶钢导轨的质量,大幅度降低生产成本,提高生产效率,充分发挥机床镶钢导轨材料的潜力具有重要意义。

机床用镶钢导轨的表面处理技术及其发展。

在工作中,除了具有足够高强度和韧性的基体的合理配合外,机床镶钢导轨的表面性能对机床镶钢导轨的工作性能和使用寿命至关重要。这些表面性能是指:耐磨性、耐腐蚀性、摩擦系数、疲劳性能等。仅仅依靠基体材料的改进和提高来改善这些性能是非常有限和不经济的。然而,表面处理技术往往能起到事半功倍的效果,这也是表面处理技术发展迅速的原因。

机床镶钢导轨表面处理技术是通过表面涂层、表面改性或复合处理技术,改变机床镶钢导轨表面的形状、化学成分、组织结构和应力状态,从而获得所需表面性能的系统工程。从表面处理的方式来看,可分为化学法、物理法、物化法和机械法。虽然旨在改善机床镶钢导轨表面性能的新处理技术不断出现,但渗氮、渗碳和硬化膜沉积是机床镶钢导轨制造中的主要应用。

渗氮工艺包括气体渗氮、离子渗氮、液体渗氮等。每种渗氮方法都有几种渗氮技术,可以满足不同钢种、不同工件的要求。由于渗氮技术可以形成性能优异的表面,而且渗氮技术与机床的钢衬导轨淬火工艺有很好的配合,渗氮温度低,渗氮后无需剧烈冷却,机床的钢衬导轨变形极小,所以渗氮技术采用较早,应用广泛。

机床镶钢导轨渗碳的目的主要是提高机床镶钢导轨的整体强度和韧性,即机床镶钢导轨的工作面具有高强度和耐磨性。因此,引入的技术思路是使用较低级别的材料,即通过渗碳和淬火来代替较高级别的材料,从而降低制造成本。

目前,化学气相沉积和PVD是较为成熟的硬化膜沉积技术。为了提高薄膜工件表面的结合强度,已经开发了许多增强化学气相沉积和PVD技术。硬化膜沉积技术首先应用于工具(切削工具、切削工具、测量工具等)。),效果极佳。许多种类的刀具都将硬化膜涂层作为标准工艺。自20世纪80年代以来,机床导轨就采用了涂层硬化膜技术。在目前的技术条件下,硬化膜沉积技术(主要是设备)的成本相对较高,仍仅应用于一些精密、长寿命的机床镶钢导轨。如果建立热处理中心,涂层硬化膜的成本将大大降低。如果更多的机床镶钢导轨采用这种技术,我国机床镶钢导轨的制造水平可以整体提高。

表面处理技术在机床钢导轨上得到了广泛的应用,在提高机床钢导轨的使用寿命和产品质量方面取得了显著的进步和巨大的经济效益。但是,与国外相比,先进表面技术的应用和发展还存在一定差距。充分应用表面处理技术是提高机床钢衬导轨使用寿命的重要经济有效手段,也是发展现代机床钢衬导轨的必由之路。适用于精密大型机床钢衬导轨的表面处理技术的研发是发展机床钢衬导轨表面技术的重点和难点。

表面处理技术在机床镶钢导轨表面的应用,在一定程度上弥补了机床镶钢导轨材料的性能缺陷,可以达到以下效果:

(1)提高机床镶钢导轨的表面硬度、耐磨性、耐腐蚀性和高温抗氧化性,大大提高机床镶钢导轨的使用寿命;

(2)提高机床镶钢导轨表面的抗划伤性和脱模能力,提高生产率;

(3)表面强化处理后,碳素工具钢或低合金钢生产的机床镶钢导轨表面性能可达到或超过高合金机床镶钢导轨,甚至达到硬质合金的性能指标,不仅大大降低了材料成本,而且简化了机床镶钢导轨的制造工艺和热处理工艺,降低了生产成本。

(4)可用于机床镶钢导轨的修复。例如电刷镀技术可以在不拆卸机床镶钢导轨的情况下修复机床镶钢导轨的表面,可以保证修复后的机床镶钢导轨的表面质量。

对于传统的表面技术,应进一步提高和增强处理效果,降低其能耗和环境污染。拓展传统表面技术与现代表面处理技术的复合形式,将纳米技术与机床镶钢导轨表面技术相结合。

  

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