磨制丝杠材料怎么判断选择合适？

Question

如题所述

Answer 1

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、钢珠）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。
滚珠丝杠的制造方式主要是两种：轧制和磨制，前者也称滚轧制造或转造，一般用F表示。后者也称研磨制造。一般用G表示。因工艺的不同，两者能达到的精度等级不同，目前，轧制方式能达到的最高精度是C5级，我所知的只有REXROTH可以达到这个精度。而磨制可以成产出更高精度的产品。不过请注意，两种制造方式与精度、性能没有逆向必然性，也就是说如果你选用的精度是C7，那么与它是怎么制造出来的无关。事实上我碰到许多厂家的专业销售人员都未必知道两者之间的详细区别，所以多说几句：轧制属于批量制造，磨制属于精确制造，前者的生产效率远远高于后者，但是前者的制造设备成本也远远高于后者。换句话说，磨制丝杠的进入门槛较低，轧制生产的进入门槛较高，能生产轧制丝杠的厂家一般也能生产磨制丝杠，而能生产磨制丝杠的厂家不一定能生产轧制丝杠。所以，同精度产品如果该可以买到轧制品就不要买磨制品，原因很简单：便宜。另外说明一点，轧制和磨制仅指螺杆，螺母全是磨削制造。

Answer 2

丝杠材料选用一般原则如下：
1、低精度、轻载荷丝杠常用碳素结构钢制造，经正火、调质处理，或用冷轧易削钢直接机械加工而成。
2、高精度、轻载荷丝杠常用碳素工具钢或合金工具钢制造，经调质或球化退火处理。
3、低精度、有耐磨性要求的可用中碳结构钢制造，经氮碳共渗处理直接使用。
4、高精度工作频繁的丝杠常用合金工具钢制造，整体淬火，还有采用高级渗氮钢制造、经渗氮处理。渗氮丝杠可承受较高温度工作。
5、高精度，要求耐磨的的小规格丝杠可用低合金钢制造，记性渗碳淬火。
6、用于测量，受力不大的丝杠可用感应淬火。

Answer 3

丝杠材料选用一般原则如下：
1、低精度、轻载荷丝杠常用碳素结构钢制造，经正火、调质处理，或用冷轧易削钢直接机械加工而成。
2、高精度、轻载荷丝杠常用碳素工具钢或合金工具钢制造，经调质或球化退火处理。
3、低精度、有耐磨性要求的可用中碳结构钢制造，经氮碳共渗处理直接使用。
4、高精度工作频繁的丝杠常用合金工具钢制造，整体淬火，还有采用高级渗氮钢制造、经渗氮处理。渗氮丝杠可承受较高温度工作。
5、高精度，要求耐磨的的小规格丝杠可用低合金钢制造，记性渗碳淬火。
6、用于测量，受力不大的丝杠可用感应淬火。