[发明专利]一种灰铁机床导轨的强化方法

说明书

本发明涉及一种灰铁机床导轨的强化方法，属于表面强化技术领域。一种灰铁机床导轨的强化方法，使用激光淬火机床对导轨面进行热处理，包括以下工艺步骤，1）、将需要处理的灰铁机床放置到激光淬火机床的工作台上并找正，使灰铁机床的导轨与激光淬火机床的导轨平行；2）、清理待处理的导轨面；3）、设定激光淬火机床的工艺参数，包括激光扫描速度、激光束大小、搭接量以及淬火温度；4）、编写并输入激光淬火机床的激光头的行走程序，使激光束能够将待处理的导轨面完全扫描，完成热处理。本发明使用激光淬火后，导轨面的强化硬度得到提高，机床的性能以及寿命得到显著提升。本发明的方法生产效率高，能耗低，具有良好的综合经济效益。

技术领域

本发明涉及一种灰铁机床导轨的强化方法，属于表面强化技术领域。

背景技术

灰铁机床导轨与机床尾座、托架等长期接触磨损，因此导轨面需要比较高的硬度和耐磨性。

机床导轨面硬化主要采取电火花、感应加热、镶钢等方法，它们与激光强化相比以下缺点：（1）、电火花强化只能强化很窄的区域，无法强化整个导轨面，强化效果差，且无法强化导轨面的侧面；（2）、感应加热强化硬度不均匀，导轨面变形大，强化后加工余量大，减少了导轨面的使用寿命，强化导轨面侧面效果差；（3）、镶钢成本高，远高于其它处理方法。

发明内容

本发明的目的是提供一种用于提高灰铁机床导轨表面质量，尤其是导轨面硬度和耐磨性的强化方法。

为了实现上述目的，本发明采用的技术方案是：

一种灰铁机床导轨的强化方法，使用激光淬火机床对导轨面进行热处理，包括以下工艺步骤，

1）、将需要处理的灰铁机床放置到激光淬火机床的工作台上并找正，使灰铁机床的导轨与激光淬火机床的导轨平行；

2）、清理待处理的导轨面；

3）、设定激光淬火机床的工艺参数，包括激光扫描速度、激光束大小、搭接量以及淬火温度；

4）、编写并输入激光淬火机床的激光头的行走程序，使激光束能够将待处理的导轨面完全扫描，完成热处理。

本发明技术方案的进一步改进在于：步骤2中需要对待处理的导轨面进行去除油污和铁锈的操作。

本发明技术方案的进一步改进在于：步骤3中激光扫描速度为3mm/s～8mm/s，激光束的宽度为25～35mm，搭接量为1.5～3mm，淬火温度为1000～1300℃。

本发明技术方案的进一步改进在于：步骤4中激光束的走向为横向与纵向结合的方式。

本发明技术方案的进一步改进在于：激光束的走向按如下设置，先将待处理的导轨面分为若干交错分布的横向区域和纵向区域，在横向区域激光束的走向为沿导轨方向运行，在纵向区激光束的走向为垂直于导轨方向，每个区域扫描完成后进行下一个区域的扫描。

本发明技术方案的进一步改进在于：横向区域与纵向区域的长度之比为3:1～4：1。

本发明技术方案的进一步改进在于：机床导轨的待处理表面包括上端面和两个侧面。

由于采用了上述技术方案，本发明取得的技术效果有：

本发明使用激光淬火后，导轨面的强化硬度比常规淬火高3-5HRC，晶粒细化高2-3级，提高耐磨性50%左右，延长导轨面寿命50%左右，机床的性能得到显著提升。

本发明使用激光对导轨面进行热处理，由于激光强化的深度很浅，根据技术要求结合工艺参数设计，可将淬硬层的厚度控制在0.5-1mm范围内，灰铁机床几乎没有变形，加工余量极小，大大延长了导轨面使用寿命。

本发明的方法能够使淬火部位可以获得较大的残余压应力，有助于提高抗疲劳性能和耐磨性。