[发明专利]一种行星滚柱丝杠用滚柱及其制造方法

权利要求书

1.一种行星滚柱丝杠用滚柱，其特征在于，包括：

滚柱主体(13)，所述滚柱主体(13)的两端具有用于确定轴线的头部(131)、尾部(132)，所述头部(131)和所述尾部(132)同轴，且所述头部(131)和所述尾部(132)的中心均具有中心孔；所述滚柱主体(13)上沿轴向设置有若干的大径啮合区(134)和小径啮合区(133、135)，所述大径啮合区(134)直径比所述小径啮合区(133、135)大1-3mm；

所述滚柱主体(13)由低碳钢制成，且所述滚柱主体(13)具有碳化表面层或碳氮化表面层，所述表面层的渗碳或碳氮的深度为0.10-0.60mm，所述表面层具有马氏体相基质；

所述滚柱主体(13)的周向通过冷挤压成型有螺纹。

2.根据权利要求1所述的行星滚柱丝杠用滚柱，其特征在于，所述滚柱主体(13)上沿轴向所述大径啮合区(134)和小径啮合区(133、135)间隔设置，小径啮合区数量＝大径啮合区数量+1，或小径啮合区数量＝大径啮合区数量-1，或小径啮合区数量＝大径啮合区数量。

3.根据权利要求2所述的行星滚柱丝杠用滚柱，其特征在于，所述中心孔的截面形状为：半圆形、边缘为弧线的锥形或边缘为直线的锥形。

4.根据权利要求1-3任一项所述的行星滚柱丝杠用滚柱，其特征在于，所述滚柱主体(13)中碳按重量计含量为：0.14～0.25％，同时锰按重量计含量为1.00～1.50％，铬按重量计含量为0.60～1.80％。

5.一种行星滚柱丝杠用滚柱的制造方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1，从原始线材上加工出毛坯；

S2，在毛坯的两端加工出同轴的圆柱端，并且在圆柱端的中心加工出半球形凹槽，通过所述圆柱端和所述半球形凹槽形成加工旋转中心线，在后续加工中，作为定位基准；

S3，在毛坯上沿轴向加工出间隔设置的大径啮合区(134)和小径啮合区(133、135)；

S4，毛坯进行退火处理；

S5，在毛坯的两侧设置成型轮，使用成型轮对毛坯挤压成型，成型轮具有径向和旋转方向的驱动力，在毛坯的周向成型出螺纹；

S6，表面硬化处理，使滚柱的表面硬度680HV3。

6.根据权利要求5所述的行星滚柱丝杠用滚柱的制造方法，其特征在于，步骤S5中，在毛坯的两侧分别设置一个成型轮，两个成型轮180度对称布局。

7.根据权利要求5所述的行星滚柱丝杠用滚柱的制造方法，其特征在于，步骤S6中，表面硬化热处理，通过淬火、碳氮共渗、渗氮、渗碳、喷丸中的一种或多种方式组合。

8.根据权利要求7所述的行星滚柱丝杠用滚柱的制造方法，其特征在于，步骤S6中，采用渗碳处理，热处理后零件表面含碳量在0.7％，炉气碳势高出零件表面含碳量0.2％～0.4％；渗碳温度860℃，碳势1.0％；淬火温度840℃，碳势0.6％。

9.根据权利要求5-8任一项所述的行星滚柱丝杠用滚柱的制造方法，其特征在于，步骤S5中，挤压成型为冷挤压，在冷挤压成型前的毛胚尺寸均小于理论值，按加工要求设定毛坯的螺牙的理论中经，将成型轮上的螺牙中经设置在比理论中经大0～0.25mm，毛坯上的螺牙的牙型角控制在50～65°，并且控制Ra≤Rb≤Rc≤Rd，Ra、Rb、Rc、Rd的大小范围在0.1-1.0mmm，其中Rb是牙根的底角半径、Ra是牙根的底角两侧区域的半径、Rd是牙顶的顶角半径、Rc是牙顶的顶角两侧区域的半径；牙根的底角两侧边缘和牙顶的顶角两侧边缘之间为直线区域，以所述螺牙的中经所在位置为分界，所述直线区域分为两部分，靠近所述顶角部分的长度为L1，靠近所述底角部分的长度为L2，控制L1≥0.05mm，且L1+L2≥0.3mm。

10.一种行星滚柱丝杠，其特征在于，包括如权利要求1-4任一项所述滚柱、螺母(11)和丝杠(12)，所述丝杠(12)位于中心，所述螺母(11)套设在所述丝杠(12)外部，所述滚柱分别与所述螺母(11)、所述丝杠(12)啮合。