CN109093333A - 一种耐腐蚀散热型导轨的制造工艺 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种耐腐蚀散热型导轨的制造工艺，包括如下步骤：S1、选材打孔；S2、热时效处理；S3、人工时效处理；S4、磨削成型；S5、导轨表面处理；S6、表面喷涂。本发明与传统导轨制造工艺相比，在粗加工工艺后增加了热时效处理以及人工时效处理工艺，提高了工件的轻度和韧性，提高了工件的加工精度，极大地缩短了工件加工、调试的周期，以及采用NiCr‑Cr3C2涂层作为喷涂工艺的耐磨涂层，使得导轨具有较高的抗氧化能力，使得导轨在低温和高温条件下均保持高摩擦系数，表现出良好的摩擦学性能，具有良好的耐磨防腐以及散热性能。

Description

一种耐腐蚀散热型导轨的制造工艺
技术领域
本发明属于导轨制造技术领域，更具体地说，尤其涉及一种耐腐蚀散热型导轨的制造工艺。
背景技术
导轨是数控机床的重要支承结构，导轨的精度和耐磨性是保证机床精度和延长使用寿命的关键因素。超长直线导轨的加工，一直以来都是机械加工工艺中的一个难点。一般情况下，当导轨的长度超过3m的时候，从一般的机械加工工艺的角度上看，就已经属于有难度的操作加工了，传统的超长导轨在分段式加工中的加工工艺，为了保证产品的精度，不外是采取磨削和手工刮研等方法。手工刮研自然是保持产品精度的好方法，这种方法具有的特点是：切削量小，切削力也小，由切削产生的热量更小，这就可以在很大程度上减小因为加工切削和装夹所带来的工件的变形。但是手工刮研的方法工作效率极低，而且，对加工工人的技术水平也有一定的要求，工作人员的劳动强度也很大，而且现有技术导轨的耐腐蚀以及散热性能差，多半取决于涂层的因素。
为此，我们提出一种耐腐蚀散热型导轨的制造工艺来解决上述问题。
发明内容
本发明的目的在于提供一种耐腐蚀散热型导轨的制造工艺，以解决上述背景技术中提出的问题。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：
一种耐腐蚀散热型导轨的制造工艺，包括如下步骤：
S1、选材打孔：选择合适的原材料，并将原材料冷轧形成条钢型材，对型材通过多轴异刀加工，对型材进行孔加工，形成安装孔，得到粗加工的工件；
S2、热时效处理：将步骤S1中粗加工的工件以50-100℃/h的速度加热至500-650℃，保温3-5小时之后，以20-50℃/h的速度冷却至200℃后空冷至室温，该过程为半精加工工序；
S3、人工时效处理：工件经过步骤S1的粗加工以及步骤S2的半精加工后，以低于100℃/h的速度加热至500-600℃，保温4-6小时后，再以20-30℃/h的速度冷却至200℃后空冷至室温；
S4、磨削成型：将经过热时效处理以及人工时效处理后的工件放入磁悬浮三轴磨床上，对工件进行研磨和刮削，形成成型导轨；
S5、导轨表面处理：先将成型导轨的表面先用清洗剂以及酒精交替清洗，再用丙酮和无水乙醇进行交替清洗，干燥后在采用喷涂遮蔽胶带对导轨不需要喷涂部位进行遮蔽保护，然后对待喷涂导轨表面进行喷砂粗化；
S6、表面喷涂：采用等离子喷涂工艺对喷砂粗化后的导轨喷涂NiCr-Cr3C2涂层。
优选的，所述步骤S5中清洗剂以及酒精交替清洗2次，所用的清洗剂为1755EF清洗剂，所述丙酮和无水乙醇交替清洗3次，确保表面干净。
优选的，所述步骤S5中喷砂采用棕刚玉以及石英砂中的一种或多种，且棕刚玉以及石英砂的尺寸为30-40目。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：本发明与传统导轨制造工艺相比，在粗加工工艺后增加了热时效处理以及人工时效处理工艺，提高了工件的轻度和韧性，提高了工件的加工精度，极大地缩短了工件加工、调试的周期，增加热时效处理以及人工时效处理工序，以降低每道加工工序间的切削余量，最大限度地减少因为切削力给工件带来的变形影响，提高工件的精度，以及采用NiCr-Cr3C2涂层作为喷涂工艺的耐磨涂层，使得导轨具有较高的抗氧化能力，涂层在保持高摩擦系数的同时，在高温条件下依然能够保持相当高的硬度和耐蚀耐磨性能，依据NiCr-Cr3C2金属陶瓷涂层具有硬度高、孔隙率低、断裂韧性高、抗高温氧化及循环氧化性好等优点，使得导轨在低温和高温条件下均保持高摩擦系数，表现出良好的摩擦学性能，具有良好的耐磨防腐以及散热性能。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合具体实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
一种耐腐蚀散热型导轨的制造工艺，包括如下步骤：
S1、选材打孔：选择合适的原材料，并将原材料冷轧形成条钢型材，对型材通过多轴异刀加工，对型材进行孔加工，形成安装孔，得到粗加工的工件；
S2、热时效处理：将步骤S1中粗加工的工件以50-100℃/h的速度加热至500-650℃，保温3-5小时之后，以20-50℃/h的速度冷却至200℃后空冷至室温，该过程为半精加工工序；
S3、人工时效处理：工件经过步骤S1的粗加工以及步骤S2的半精加工后，以低于100℃/h的速度加热至500-600℃，保温4-6小时后，再以20-30℃/h的速度冷却至200℃后空冷至室温；
S4、磨削成型：将经过热时效处理以及人工时效处理后的工件放入磁悬浮三轴磨床上，对工件进行研磨和刮削，形成成型导轨；
S5、导轨表面处理：先将成型导轨的表面先用清洗剂以及酒精交替清洗，再用丙酮和无水乙醇进行交替清洗，干燥后在采用喷涂遮蔽胶带对导轨不需要喷涂部位进行遮蔽保护，然后对待喷涂导轨表面进行喷砂粗化；
S6、表面喷涂：采用等离子喷涂工艺对喷砂粗化后的导轨喷涂NiCr-Cr3C2涂层。
具体的，所述步骤S5中清洗剂以及酒精交替清洗2次，所用的清洗剂为1755EF清洗剂，所述丙酮和无水乙醇交替清洗3次，确保表面干净。
具体的，所述步骤S5中喷砂采用棕刚玉以及石英砂中的一种或多种，且棕刚玉以及石英砂的尺寸为30-40目。
本发明与传统导轨制造工艺相比，在粗加工工艺后增加了热时效处理以及人工时效处理工艺，提高了工件的轻度和韧性，提高了工件的加工精度，极大地缩短了工件加工、调试的周期，增加热时效处理以及人工时效处理工序，以降低每道加工工序间的切削余量，最大限度地减少因为切削力给工件带来的变形影响，提高工件的精度，以及采用NiCr-Cr3C2涂层作为喷涂工艺的耐磨涂层，使得导轨具有较高的抗氧化能力，涂层在保持高摩擦系数的同时，在高温条件下依然能够保持相当高的硬度和耐蚀耐磨性能，依据NiCr-Cr3C2金属陶瓷涂层具有硬度高、孔隙率低、断裂韧性高、抗高温氧化及循环氧化性好等优点，使得导轨在低温和高温条件下均保持高摩擦系数，表现出良好的摩擦学性能，具有良好的耐磨防腐以及散热性能。
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (3)

1.一种耐腐蚀散热型导轨的制造工艺，其特征在于，包括如下步骤：
S1、选材打孔：选择合适的原材料，并将原材料冷轧形成条钢型材，对型材通过多轴异刀加工，对型材进行孔加工，形成安装孔，得到粗加工的工件；
S2、热时效处理：将步骤S1中粗加工的工件以50-100℃/h的速度加热至500-650℃，保温3-5小时之后，以20-50℃/h的速度冷却至200℃后空冷至室温，该过程为半精加工工序；
S3、人工时效处理：工件经过步骤S1的粗加工以及步骤S2的半精加工后，以低于100℃/h的速度加热至500-600℃，保温4-6小时后，再以20-30℃/h的速度冷却至200℃后空冷至室温；
S4、磨削成型：将经过热时效处理以及人工时效处理后的工件放入磁悬浮三轴磨床上，对工件进行研磨和刮削，形成成型导轨；
S5、导轨表面处理：先将成型导轨的表面先用清洗剂以及酒精交替清洗，再用丙酮和无水乙醇进行交替清洗，干燥后在采用喷涂遮蔽胶带对导轨不需要喷涂部位进行遮蔽保护，然后对待喷涂导轨表面进行喷砂粗化；
S6、表面喷涂：采用等离子喷涂工艺对喷砂粗化后的导轨喷涂NiCr-Cr3C2涂层。
2.根据权利要求1所述的一种耐腐蚀散热型导轨的制造工艺，其特征在于：所述步骤S5中清洗剂以及酒精交替清洗2次，所用的清洗剂为1755EF清洗剂，所述丙酮和无水乙醇交替清洗3次，确保表面干净。
3.根据权利要求1所述的一种耐腐蚀散热型导轨的制造工艺，其特征在于：所述步骤S5中喷砂采用棕刚玉以及石英砂中的一种或多种，且棕刚玉以及石英砂的尺寸为30-40目。
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