丝杠材料的几点科普

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丝杠原材料首先需要控制圆度、直线度、锥度，表面粗糙度等，这些通常可以用高精度磨床和高品质的砂轮等手段来保证。

其次很重要的一个方面是热处理，热处理效果的好坏对于最终性能有很重要影响。全球大多数的丝杆生产企业一般都有对于丝杆螺杆部分的热处理能力，原材料钢棒的供应通常是全球各大炼钢企业，钢厂会帮下游客户匹配元素，达到各种表面性能，成分比在一定范围内都是一个牌号，但是不同的后续热处理工艺对于钢材使用场景的效果将会是天差地别的。原材料的不稳定会导致丝杠螺杆加工后发生各种不可控的变化，比如弯曲、麻花状扭曲等。

优秀的热处理公司能做到：

（1）把炼钢厂出来的原材料棒料进行调质处理从而到最佳状态，使得钢材内部组织结构变得非常稳定，

（2）淬火工艺，把钢棒表层一定深度的部分硬度增加到HRC60-62，最终外面是硬的、里面是软的，丝杠螺杆表层和钢球接触部分要耐磨，但中心部分要有韧性，淬火层和非淬火层连接过度处要窄，一般达到需要的热处理层厚度以后几丝的深度硬度便要直线下降。优秀的产品的淬火层很均匀，层深均匀对于旋风铣加工工艺中CBN刀片很关键，如果不均匀就会刀片过度磨损，崩坏，受力不均匀也可能影响刀片加工效率。也正是由于丝杆螺杆棒料需要外硬内软的特殊性，任何的机加工（磨削，旋铣，硬车，切割等等）都会使得没有被专业调质热处理的材料发生不可控变化，生产者需要进行大量人工筛选分不同精度等级，很多还需要进行手工校直等修复手段，耗费大量人力物力。有时也会有丝杆入库时品质合格，然而过了一段时间后发到用户手里发生变形。

丝杠材料常见牌号

（1）现在一般用的牌号：1）小直径规格通常用Cf53/s55c，适用的直径更小，一般不超过32毫米，价格相对便宜；2）42CrMo4用于直径16-50mm，50CrMo4用于直径50-200mm丝杠，大直径的丝杆单边热处理往往达到10mm以上，这类合金钢材质相比cf53性能更稳定更优越，淬透能力更强。

（2）已经被逐渐淘汰的Gcr15牌号：用量很大，相对便宜，比较容易通过淬火达到合意的硬度，缺点是适合做静态的部件，比如轴承等零件，用于丝杆经常会发生不可控裂纹，在丝杠里面逐渐被淘汰了；

对于一般的行星滚珠丝杠而言，滚子可以直接外采，螺母热处理难度不高，精度主要靠精密机床保证；

丝杆的不同加工方式对于原材料要求也有不同：

（1）轧制工艺是先通过在软材料的钢棒上滚压出需要的螺纹沟槽，然后通过线圈淬火工艺使得螺纹部分硬度达到HRC60以上，一般这种丝杆沟槽较浅，负载不太大，适用于普通传动应用。

（2）磨制、旋风铣都是先把螺杆棒料表面层淬火达到HRC60以上，然后分别通过螺纹磨，和旋风铣的方式加工螺纹槽，从而会有更深的槽型较大的承载能力。螺纹磨磨制方式由于需要两头对中心，对于棒料的圆度、直线度等有较高要求。旋风铣优点是效率高速度快，如果需要达到高品质螺杆，需要使用欧洲的高端设备以及高品质的螺杆材料。