滚珠丝杠双频感应加热工艺的数值模拟

Zoro

【作  者】陈宝凤, 李明哲, 张文良
【刊  名】 金属热处理
【出版日期】2025-08-25
【期  号】2025年 第50卷 第8期
【作者单位】
1.中国机械总院集团北京机电研究所有限公司;
2.哈尔滨工业大学 材料科学与工程学院。
【关键词】滚珠丝杠, GCr15钢, 双频感应加热, 数值模拟
【参考文献格式】
陈宝凤, 李明哲, 张文良, 李贤君, 孙立壮, 姜超, 闫牧夫. 滚珠丝杠双频感应加热工艺的数值模拟[J]. 金属热处理, 2025, 50(8): 246-253.
【摘 要】针对滚珠丝杠感应加热过程中齿顶与凹槽温度分布不均的问题,提出一种渐进式双频感应加热工艺优化方法。通过构建多物理场耦合有限元模型,系统地研究了双频协同加热模式下,电流频率、电压和线圈扫描速度等参数配比对温度场均匀性的影响规律。结果表明,采用低频(500 Hz/75 V)预热与中频(2000 Hz/70 V)二次加热的协同模式,结合12 mm/s等速扫描工艺,能够使齿顶与凹槽温差控制在26 ℃以内,同时使齿顶与凹槽有效加热层深度分别满足5~8 mm和3~4 mm的技术要求。相较于常规单频工艺,该方法可显著改善齿顶与凹槽温度分布不均的问题,与仿形感应加热工艺水平相当。