4.2. Материалы для ходовых винтов

К материалу для ходовых винтов предъявляются требования высокой износостойкости, хорошей обрабатываемости и состояния стабильного равновесия внутренних напряжений после обработки во избежание деформирования при эксплуатации.

Из рекомендуемых для ходовых винтов сталей подобрать сталь, полностью отвечающую указанным выше требованиям, очень трудно. Очень нежелательно для ходовых винтов деформирование, которое может проявляться как в процессе обработки, так и в процессе эксплуатации. Особенно способствуют деформированию остаточные напряжения в самих заготовках и напряжения, возникающие при механической обработке, в том числе и при поперечном перерезании продольных волокон прутковой заготовки. Они могут достигать (294...392)·10⁶ Па, особенно у ходовых винтов, изготовляемых из заготовок, у которых предварительно не были сняты остаточные напряжения. Это приводит к большим отклонениям основных параметров точности ходовых винтов. Уменьшить влияние этих факторов на точность ходовых винтов можно правильным выбором технологического процесса их изготовления.

Ходовые винты скольжения 0—2-го классов точности без термического упрочнения изготовляют обычно из сталей А40Г по ГОСТ 1414—78 и У10А по ГОСТ 1435—78. Ходовые винты скольжения 0—2-го классов точности с упрочняемой объемной закалкой (в основном для прецизионных станков) изготовляют из сталей ХВГ, 7ХГ2ВМ, 40ХФА (менее склонна к деформированию при азотировании) и др.

Стали У10А и У12А хорошо обрабатываются, отличаются высокой износостойкостью и при известных условиях термической обработки не дают значительных остаточных деформаций. Заготовки подвергают отжигу до получения структуры зернистого перлита и твердости НВ 170...187.

Ходовые винты пар качения изготовляют из легированной стали ХВГ или азотируемой стали 3ОХ3ВА и подвергают термической обработке до HRC₃ 59...63.

В качестве заготовок для ходовых винтов используют обычно пруток, отрезанный от сортового материала, диаметром, максимально приближающимся к рассчитанному диаметру заготовок с минимальным припуском. Минимальный припуск определяется погрешностями установки и дефектным слоем, однако по ряду причин припуск значительно выше расчетного минимального значения.

Основными базами ходового винта в изделии являются его опорные шейки и опорные буртики, а исполнительной поверхностью — поверхность винтовой резьбы. Необходимо обеспечить требуемую точность расположения исполнительной поверхности относительно основных баз.

Так как технологическими базами при изготовлении ходовых винтов являются центровые отверстия по оси винта, то во избежание деформаций, возникающих под влиянием сил резания и собственного веса, создается дополнительная двойная направляющая технологическая база, которой является наружная поверхность винта. Это обстоятельство требует обработки ее с высокой точностью, что влияет на выбор технологического маршрута.