一种滚珠丝杆及其制备方法与流程

文档序号:11380784阅读:281来源:国知局

本发明涉及一种机械零件,具体是一种滚珠丝杆。



背景技术:

机械是指机器与机构的总称,机械就是能帮人们降低工作难度或省力的工具装置,像筷子、扫帚以及镊子一类的物品都可以被称为机械,他们是简单机械。而复杂机械就是由两种或两种以上的简单机械构成。通常把这些比较复杂的机械叫做机器。机械行业是我国重工业的重要组成部分,机械行业中需要使用到许多零件,滚珠丝杆就是其中一种。滚珠丝杠是将回转运动转化为直线运动,或将直线运动转化为回转运动的理想的产品。滚珠丝杠是工具机械和精密机械上最常使用的传动元件,其主要功能是将旋转运动转换成线性运动,或将扭矩转换成轴向反复作用力,同时兼具高精度、可逆性和高效率的特点。由于具有很小的摩擦阻力,滚珠丝杠被广泛应用于各种工业设备和精密仪器。但是现有的滚珠丝杆强度低和耐磨性差,使得滚珠丝杆的使用寿命低,更换的次数比较频繁,这就降低了生产效率。



技术实现要素:

本发明的目的在于提供一种滚珠丝杆,以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的,本发明提供如下技术方案:

一种滚珠丝杆,由以下原料按照重量份组成:铁粉25-34份、硅藻土6-11份、石墨粉4-12份、碳纤维13-19份、玻璃纤维8-15份、改性天青石粉末22-26份、硫酸钡5-10份、纳米级二氧化钛7-12份、二氧化硅4-10份、碳化硼10-17份、氧化镁8-12份、碳酸氢钠11-18份和三氧化二铬粉12-16份。

作为本发明进一步的方案:改性天青石粉末的制备方法为将天青石放入煅烧炉中在530-570摄氏度下煅烧2-4小时,冷却到常温粉碎成50-100目后放入10-15%盐酸溶液中浸泡2-3小时,过滤出天青石粉末,清水洗净并烘干,粉碎成200-300目粉末即可得到改性天青石粉末。

作为本发明进一步的方案:硫酸钡采用无水硫酸钡,石墨粉的粒度为180-300目,三氧化二铬粉的粒度为100-200目。

所述滚珠丝杆的制备方法,具体步骤如下:

步骤一,将硅藻土放入预热到600摄氏度的煅烧炉中进行煅烧,煅烧炉花费2-4小时从600摄氏度升温到750摄氏度,然后在750摄氏度煅烧1-3小时后自然冷却出料;

步骤二,将步骤一得到的原料送入粉碎机中粉碎10-30分钟并且过300目筛子,得到粉碎后的原料;

步骤三,将玻璃纤维、硫酸钡和碳化硼放入搅拌机中并加入2-6倍的异丁醇,搅拌机以100-360rpm的转速搅拌30-45分钟,得到第一混合原料;将第一混合原料放入加热器中并且在60-90摄氏度下保温10-30分钟;

步骤四,将纳米级二氧化钛、改性天青石粉末、二氧化硅和碳酸氢钠放入搅拌机中并加入2-4倍的丙醇,搅拌机以300-400rpm的转速搅拌15-30分钟,得到第一混合原料;将第一混合原料放入加热器中并且在65-80摄氏度下保温15-40分钟;

步骤五,将铁粉和碳纤维放入温度为55-70摄氏度的熔融炉中,再将石墨粉、三氧化二铬粉、氧化镁和碳酸氢钠放入熔融炉中,温度均匀升至1450-1600摄氏度,在1450-1600摄氏度保温10-25分钟;

步骤六,将步骤二、步骤三和步骤四中得到的原料放入步骤五的熔融炉中,持续15-50分钟,得到熔融物;

步骤七,将步骤六中的熔融物注入模具中并且养护25-30小时后脱模,脱模后常温养护2-4天再采用数控机床进行加工即可得到成品。

作为本发明进一步的方案:脱模后的产品先进行热处理,热处理工艺包括中频炉淬火、第二次淬火、热压校直、回火、第二次回火和时效处理。

作为本发明进一步的方案:数控机床的加工包括轧制螺纹、磨削外圆、穿中心孔和加工轴端。

与现有技术相比,本发明的有益效果是:本发明制备的滚珠丝杆原料来源广泛,制备工艺简单,各组分起到协同作用,具有耐久度高、使用强度高和耐磨性好的特点,大大增强了滚珠丝杆的使用寿命,提高了生产效率,使用效果好。

具体实施方式

下面结合具体实施方式对本专利的技术方案作进一步详细地说明。

实施例1

一种滚珠丝杆,由以下原料按照重量份组成:铁粉25份、硅藻土6份、石墨粉4份、碳纤维13份、玻璃纤维8份、改性天青石粉末22份、硫酸钡5份、纳米级二氧化钛7份、二氧化硅4份、碳化硼10份、氧化镁8份、碳酸氢钠11份和三氧化二铬粉12份,改性天青石粉末的制备方法为将天青石放入煅烧炉中在530摄氏度下煅烧2小时,冷却到常温粉碎成50目后放入10%盐酸溶液中浸泡2小时,过滤出天青石粉末,清水洗净并烘干,粉碎成200目粉末即可得到改性天青石粉末。

所述滚珠丝杆的制备方法,具体步骤如下:

步骤一,将硅藻土放入预热到600摄氏度的煅烧炉中进行煅烧,煅烧炉花费2小时从600摄氏度升温到750摄氏度,然后在750摄氏度煅烧1小时后自然冷却出料;

步骤二,将步骤一得到的原料送入粉碎机中粉碎10分钟并且过300目筛子,得到粉碎后的原料;

步骤三,将玻璃纤维、硫酸钡和碳化硼放入搅拌机中并加入2倍的异丁醇,搅拌机以100rpm的转速搅拌45分钟,得到第一混合原料;将第一混合原料放入加热器中并且在60摄氏度下保温10分钟;

步骤四,将纳米级二氧化钛、改性天青石粉末、二氧化硅和碳酸氢钠放入搅拌机中并加入2倍的丙醇,搅拌机以300rpm的转速搅拌30分钟,得到第一混合原料;将第一混合原料放入加热器中并且在65摄氏度下保温15分钟;

步骤五,将铁粉和碳纤维放入温度为55摄氏度的熔融炉中,再将石墨粉、三氧化二铬粉、氧化镁和碳酸氢钠放入熔融炉中,温度均匀升至1450摄氏度,在1450摄氏度保温10分钟;

步骤六,将步骤二、步骤三和步骤四中得到的原料放入步骤五的熔融炉中,持续15分钟,得到熔融物;

步骤七,将步骤六中的熔融物注入模具中并且养护25小时后脱模,脱模后常温养护2天再采用数控机床进行加工即可得到成品。

实施例2

一种滚珠丝杆,由以下原料按照重量份组成:铁粉27份、硅藻土7份、石墨粉6份、碳纤维15份、玻璃纤维10份、改性天青石粉末22份、硫酸钡7份、纳米级二氧化钛9份、二氧化硅7份、碳化硼13份、氧化镁9份、碳酸氢钠14份和三氧化二铬粉15份,硫酸钡采用无水硫酸钡,石墨粉的粒度为180目,三氧化二铬粉的粒度为100目。

所述滚珠丝杆的制备方法,具体步骤如下:

步骤一,将硅藻土放入预热到600摄氏度的煅烧炉中进行煅烧,煅烧炉花费2.5小时从600摄氏度升温到750摄氏度,然后在750摄氏度煅烧1.5小时后自然冷却出料;

步骤二,将步骤一得到的原料送入粉碎机中粉碎15分钟并且过300目筛子,得到粉碎后的原料;

步骤三,将玻璃纤维、硫酸钡和碳化硼放入搅拌机中并加入4倍的异丁醇,搅拌机以150rpm的转速搅拌35分钟,得到第一混合原料;将第一混合原料放入加热器中并且在70摄氏度下保温15分钟;

步骤四,将纳米级二氧化钛、改性天青石粉末、二氧化硅和碳酸氢钠放入搅拌机中并加入3倍的丙醇,搅拌机以340rpm的转速搅拌20分钟,得到第一混合原料;将第一混合原料放入加热器中并且在70摄氏度下保温20分钟;

步骤五,将铁粉和碳纤维放入温度为60摄氏度的熔融炉中,再将石墨粉、三氧化二铬粉、氧化镁和碳酸氢钠放入熔融炉中,温度均匀升至1480摄氏度,在1480摄氏度保温15分钟;

步骤六,将步骤二、步骤三和步骤四中得到的原料放入步骤五的熔融炉中,持续20分钟,得到熔融物;

步骤七,将步骤六中的熔融物注入模具中并且养护28小时后脱模,脱模后的产品先进行热处理,热处理工艺包括中频炉淬火、第二次淬火、热压校直、回火、第二次回火和时效处理,热处理后常温养护2.5天再采用数控机床进行加工即可得到成品。

实施例3

一种滚珠丝杆,由以下原料按照重量份组成:铁粉30份、硅藻土9份、石墨粉8份、碳纤维17份、玻璃纤维13份、改性天青石粉末25份、硫酸钡8份、纳米级二氧化钛10份、二氧化硅8份、碳化硼14份、氧化镁11份、碳酸氢钠15份和三氧化二铬粉14份,改性天青石粉末的制备方法为将天青石放入煅烧炉中在550摄氏度下煅烧3小时,冷却到常温粉碎成80目后放入12%盐酸溶液中浸泡2小时,过滤出天青石粉末,清水洗净并烘干,粉碎成240目粉末即可得到改性天青石粉末。

所述滚珠丝杆的制备方法,具体步骤如下:

步骤一,将硅藻土放入预热到600摄氏度的煅烧炉中进行煅烧,煅烧炉花费3小时从600摄氏度升温到750摄氏度,然后在750摄氏度煅烧3小时后自然冷却出料;

步骤二,将步骤一得到的原料送入粉碎机中粉碎20分钟并且过300目筛子,得到粉碎后的原料;

步骤三,将玻璃纤维、硫酸钡和碳化硼放入搅拌机中并加入5倍的异丁醇,搅拌机以240rpm的转速搅拌40分钟,得到第一混合原料;将第一混合原料放入加热器中并且在80摄氏度下保温18分钟;

步骤四,将纳米级二氧化钛、改性天青石粉末、二氧化硅和碳酸氢钠放入搅拌机中并加入4倍的丙醇,搅拌机以360rpm的转速搅拌30分钟,得到第一混合原料;将第一混合原料放入加热器中并且在80摄氏度下保温35分钟;

步骤五,将铁粉和碳纤维放入温度为65摄氏度的熔融炉中,再将石墨粉、三氧化二铬粉、氧化镁和碳酸氢钠放入熔融炉中,温度均匀升至1540摄氏度,在1540摄氏度保温18分钟;

步骤六,将步骤二、步骤三和步骤四中得到的原料放入步骤五的熔融炉中,持续30分钟,得到熔融物;

步骤七,将步骤六中的熔融物注入模具中并且养护28小时后脱模,脱模后常温养护3天再采用数控机床进行加工,数控机床的加工包括轧制螺纹、磨削外圆、穿中心孔和加工轴端,即可得到成品。

实施例4

一种滚珠丝杆,由以下原料按照重量份组成:铁粉34份、硅藻土11份、石墨粉12份、碳纤维19份、玻璃纤维15份、改性天青石粉末26份、硫酸钡10份、纳米级二氧化钛12份、二氧化硅10份、碳化硼17份、氧化镁12份、碳酸氢钠18份和三氧化二铬粉16份,改性天青石粉末的制备方法为将天青石放入煅烧炉中在570摄氏度下煅烧4小时,冷却到常温粉碎成100目后放入15%盐酸溶液中浸泡3小时,过滤出天青石粉末,清水洗净并烘干,粉碎成300目粉末即可得到改性天青石粉末,硫酸钡采用无水硫酸钡,石墨粉的粒度为300目,三氧化二铬粉的粒度为200目。

所述滚珠丝杆的制备方法,具体步骤如下:

步骤一,将硅藻土放入预热到600摄氏度的煅烧炉中进行煅烧,煅烧炉花费4小时从600摄氏度升温到750摄氏度,然后在750摄氏度煅烧3小时后自然冷却出料;

步骤二,将步骤一得到的原料送入粉碎机中粉碎10-30分钟并且过300目筛子,得到粉碎后的原料;

步骤三,将玻璃纤维、硫酸钡和碳化硼放入搅拌机中并加入6倍的异丁醇,搅拌机以360rpm的转速搅拌45分钟,得到第一混合原料;将第一混合原料放入加热器中并且在80摄氏度下保温30分钟;

步骤四,将纳米级二氧化钛、改性天青石粉末、二氧化硅和碳酸氢钠放入搅拌机中并加入4倍的丙醇,搅拌机以350rpm的转速搅拌30分钟,得到第一混合原料;将第一混合原料放入加热器中并且在80摄氏度下保温40分钟;

步骤五,将铁粉和碳纤维放入温度为70摄氏度的熔融炉中,再将石墨粉、三氧化二铬粉、氧化镁和碳酸氢钠放入熔融炉中,温度均匀升至1600摄氏度,在1600摄氏度保温25分钟;

步骤六,将步骤二、步骤三和步骤四中得到的原料放入步骤五的熔融炉中,持续50分钟,得到熔融物;

步骤七,将步骤六中的熔融物注入模具中并且养护30小时后脱模,脱模后的产品先进行热处理,热处理工艺包括中频炉淬火、第二次淬火、热压校直、回火、第二次回火和时效处理,热处理后常温养护4天再采用数控机床进行加工,数控机床的加工包括轧制螺纹、磨削外圆、穿中心孔和加工轴端,即可得到成品。

对于本领域技术人员而言,显然本发明不限于上述示范性实施例的细节,而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下,能够以其他的具体形式实现本发明。因此,无论从哪一点来看,均应将实施例看作是示范性的,而且是非限制性的,本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定,因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。

此外,应当理解,虽然本说明书按照实施方式加以描述,但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案,说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见,本领域技术人员应当将说明书作为一个整体,各实施例中的技术方案也可以经适当组合,形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。

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