滚珠丝杠材料的选择

信息来源于:滚珠丝杆 发布于:2021-02-19

  根据丝杠在机械上所起的作用、对精度的要求以及它随载荷的大小,可分为普通丝杠(梯形丝杠精度为7~9级,滚珠丝杠为D~H级)和精密丝杠(梯形丝杠精度6级以下,滚珠丝杠为C级)。选择各种高品质丝杠认准钛浩,专业品质保障,因为专业,所以卓越!根据热处理情况又可分为淬硬丝杠(硬丝杠)和不淬硬丝杠(软丝杠)。

  丝杠材料首先要严原材料的验收,应按照国家标准逐项进行检验,特别是原材料的表面质量(主要是对原材料的外观、形状、表面缺陷)检验、化学成分检验和内部质量(即内部组织缺陷,如疏松、夹渣、偏析、脱碳等)检验,合格后方能投产。

  普通精度软丝杠,应用很普遍,如机床上7~8级的定位丝杠、手动进给丝杠等,由于其加工方便、制造成本低,故对使用材料的性能要求不高,多用于一些觉的中碳碳钢和中碳低合金钢。

  对于高精度精密软丝杠,其精度在6级以上、硬度在35HRC以下的精密丝杠,多用于轻载荷、工作频率低、润滑条件好的结构中。它常用碳含量较高的钢,如T10A、T12A等,它对材料的要求,除与普通精度软丝杠相似的条件外,还要求材料的磨削加工性能好、不易磨焦表面、产生磨裂的敏感性低、磨削表面粗糙度低等。

  对于高精度精密硬丝杠而言,要求其心部具有一定的强度和朔韧性,表面滚道要有高硬度(一般为58~63HRC),以保证有足够的承载能力,能够带动很重的载荷作自由的精确运动,这就要求所使用材料的抗拉强度要达到700~1000Mpa,还应有一定的韧性和精度稳定性,工件在制造过程中还要求有良好的冷热加工的工艺性能。

  梯形丝杠用材

  ① 普通精度(指7~9级)丝杠 对于轻载荷常用非合金中碳结构钢(如45、50钢)制造,经正火、调质处理,或用冷轧易切削钢(如Y45MnV)直接机械加工而成。对于有耐磨性要求的可选用调质非合金结构钢(如45、40Cr钢),制造,经氮碳共渗处理后直接使用。用于测量、受力不大的丝杠可选用调质非合金结构钢(如45、40Cr钢),经感应加热表面淬火后使用。

  ② 高精度(指6级以上)丝杠 对轻载荷常用非合金(碳素)或低合金工具钢(如T10A、T12A或9Mn2V、CrWMn钢)制造,经调质或球化退火处理。对工作频繁的丝杠常用低合金工具钢(如9Mn2V、CrWMn钢)制造、整体淬火,还可采用高级渗氮专用钢(如38CrMoA1A、35CrMo钢)制造并经渗氮处理,用于承受较高温度场合。对要求耐磨的小规格丝杠可用渗碳低合金钢(如20CrMnTi钢)制造,经渗碳+淬火+低温回火后使用。对于在高温下工作的丝杠可采用沉淀硬化不锈钢(如0Cr17Ni4Cu4Nb )制造,经固溶+时效处理后使用。

  滚珠丝杠材料

  ① 低精度、轻载荷滚珠丝杠 可选用非合金(碳素)结构钢(如45、50钢)制造,经正火、调质处理;有些可选冷轧成形钢(如冷轧60钢)直接使用。

  ② 高精度、重载荷滚珠丝杠 多选用低合金工具钢(如9Mn2V、CrWMn钢)和滚动轴承钢(如GCr15、GCr15SiMn钢)制造,采用感应加热表面淬火,也有采用火焰加热表面淬火或整体淬火的。

  ③ 小规格滚珠丝杠 习惯性选用渗碳钢(如20CrMnTi钢),经渗碳+淬火+低温回火后使用。

  ④ 某些热处理时易变形的高精度滚珠丝杠 可选用专用渗氮钢(如38CrMoA1A钢)制造,经渗氮处理后使用。

  ⑤ 在腐蚀性和高温环境下工作的滚珠丝杠 可选用沉淀硬化不锈钢(如1Cr15Co14Mo5VN、0Cr17Ni4Cu4Nb钢)制造,经固溶处理+时效处理后使用。

  滚珠螺母和反向器用材

  ① 滚珠螺母用材 主要是低合金刃具钢(如GCr15、CrWMn钢)等,经整体淬火(硬度为60~62HRC)后使用。

  ② 反向器用材 主要有GCr15、CrWMn、20CrMnTi、40CrMo、40Cr等,经整体淬火,硬度为58HRC;经离子渗氮(渗层深度为0.3~0.4mm),硬度500~550HV,视钢种而异。

  滚珠丝杠副各部件(包括螺母、丝杠、钢珠)一般用高碳铬轴承钢GCr15.要求高一些的用GCr15SiMn。(相见GB/T 18254-2002 高碳铬轴承钢)

  两者的区别在于,前者的Si含量是0.15%~0.35%,Mn含量是0.25%~0.45%;后者的Si含量是0.45%~0.75%,Mn含量是0.95%~1.25%。

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