内循环滚珠丝杠材料怎么样?
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发布时间：2024-03-20 01:39
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时间：2024-06-08 16:30
内循环均采用反向器实现滚珠循环，反向器有两种类型。圆柱凸键反向器，它的圆柱部分嵌入螺母内，端部开有反向槽2。反向槽靠圆柱外圆面及其上端的圆键1定位，以保证对准螺纹滚道方向。扁圆镶块反向器，反向器为一般圆头平键镶块，镶块嵌入螺母的切槽中，其端部开有反向槽3，用镶块的外轮廓定位。两种反向器比较，后者尺寸较小，从而减小了螺母的径向尺寸及缩短了轴向尺寸。但这种反向器的外轮廓和螺母上的切槽尺寸精度要求较高。
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）。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。
滚珠丝杠用材：
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、*）一般用高碳铬轴承钢GCr15，要求高一些的用GCr15SiMn。（相见GB/T18254-2002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%。
Si和Mn的含量高，硬度、强度、韧性和塑性等力学性能好，产品的刚性和精度也就高些，价格也更贵。
