一、絲杠及絲杠軸
滾珠絲杠是工具機械和精密機械上使用的傳動元件,其主要功能是將旋轉運動轉換成線性運動,或將扭矩轉換成軸向反復作用力,同時兼具高精度、可逆性和高效率的特點。由于具有很小的摩擦阻力,滾珠絲杠被廣泛應用于各種工業設備和精密儀器。
滾珠絲杠由絲杠軸、螺母、鋼球、預壓片、反向器、防塵器組成。其中絲杠軸為一類細長圓柱形零件,其表面加工有螺旋形的圓弧槽以供滾珠滾動,故一般要求絲杠軸的表面通過如感應淬火、滲碳等熱處理工藝硬化,以抵抗滾珠的磨損。

二、制備方案
1、切割
使用CT-250V可以高效切割試樣。絲杠的形狀較為規則,可直接使用平推夾具裝夾牢固。由于絲杠的表面往往會經過一定的熱處理工藝來提高其表面的硬度和耐磨性所以應使用A60系列切割片進行切割。
| 切割參數 | 轉速 | 切割片 |
| 2500rpm | A60 200*22*0.8 |

2、鑲嵌
使用Flex PRESS-600進行熱鑲嵌。由于絲杠表面存在硬化層故需要配合使用保邊型的EP2237環氧樹脂進行鑲嵌。
| 切割參數 | 鑲嵌料 | 溫度 | 壓力 | 保溫時間 | 冷卻速度 |
| EP2237 | 170℃ | 260bar | 5min | 中速 |

3、磨拋
使用Alpha-600自動磨拋機可以快速高效制備試樣,試樣的重復性和一致性都得到了保障。砂紙選用一般的碳化硅砂紙即可。拋光時為使拋光面平整無浮凸先采用較硬的機織布如YS配合金剛石拋光液進行拋光,為了去除更為細微的拋光劃痕,使用ET拋光布配合二氧化硅拋光液進行精拋。

4、創利金相推薦如下磨拋工藝以供參考:
| 步驟 | 1 | 2 | 3 |
| 制備表面 | SiC砂紙 | ET拋光布 | ZN拋光布 |
| 粒號 | P180~P2500 | 0.05μm氧化鋁拋光液 | 50nm二氧化硅拋光液 |
| 冷卻潤滑劑 | 水 | / | / |
| 單個試樣負載/N | 23 | 22 | 21 |
| 時間/ s | 120 | 60~120 | 60 |
| 磨頭轉速/rpm | 80 | 80 | 80 |
| 底盤轉速/rpm | 300 | 120 | 100 |
| 轉向 | 同向 | 同向 | 同向/反向 |
拋光完成后使用4%的硝酸酒精侵蝕試樣以觀察試樣的內部組織。綜合使用金相法和硬度法測量硬化層的深度。使用顯微維氏硬度計,結果顯示其表面硬化層硬度為699HV1,心部硬度為241HV1。硬化層深度約為2254.30μm。

硬化層深度50×

絲杠軸表面回火索氏體500×

絲杠軸心部鐵素體+珠光體500×