專利名稱：一種滾珠絲桿加工方法
一種滾珠絲桿加工方法[技術(shù)領(lǐng)域]本發(fā)明涉及機(jī)械加工技術(shù)，尤其涉及一種滾珠絲桿的加工方法。 [背景技術(shù)]滾珠絲桿副是直線運(yùn)動(dòng)與回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)相互轉(zhuǎn)換的傳動(dòng)裝置。當(dāng)絲桿旋轉(zhuǎn)時(shí)， 滾珠在滾道內(nèi)既自轉(zhuǎn)又沿滾道循環(huán)運(yùn)動(dòng)，它的摩纟察損失小，傳動(dòng)效率高，運(yùn)動(dòng)平穩(wěn)，不易產(chǎn)生低速爬行，傳動(dòng)精度高；絲桿螺母之間預(yù)緊后，可以完全 消除間隙，提高傳動(dòng)剛性。鑒于以上特點(diǎn)，滾珠絲桿副日益受到諸多行業(yè)的 關(guān)注。作為滾珠絲桿副中重要的部件，滾珠絲桿的螺紋部分可以采用切削加工 和冷滾壓(冷軋無(wú)切削)加工。滾珠絲桿圓弧形螺紋滾壓(冷軋無(wú)切削)加 工相對(duì)于切削加工而言，金屬材料消耗少，工藝過(guò)程簡(jiǎn)單，生產(chǎn)效率可以提 高數(shù)倍。滾壓(冷軋)在絲桿圓弧形螺紋滾道上形成的表面硬化層還有利于 提高圓弧形螺紋滾道的耐磨性和疲勞強(qiáng)度。由于可以簡(jiǎn)單、低成本、高效率 地對(duì)絲桿圓弧形螺紋進(jìn)行精密加工，滾壓(冷軋)絲桿已逐漸取代磨削絲桿 成為滾珠絲桿的主流。然而，相對(duì)于滾壓(冷軋)而言，磨削的加工精度更高。磨削加工的滾 珠絲桿的精度可以達(dá)到P3級(jí)以上(ISO3408-3國(guó)際標(biāo)準(zhǔn))，而滾壓(冷軋) 加工的滾珠絲桿最高的精度等級(jí)只能達(dá)到P5級(jí)(ISO3408-3國(guó)際標(biāo)準(zhǔn))。雖 然滾壓(冷軋)加工的滾珠絲桿具有生產(chǎn)效率高， 一致性好，能耗低等明顯 的優(yōu)勢(shì)，但因?qū)С叹鹊燃?jí)不夠高而限制了它更為廣泛的應(yīng)用。[發(fā)明內(nèi)容]本發(fā)明要解決的技術(shù)問(wèn)題是提供一種金屬材料消耗少，工藝過(guò)程簡(jiǎn)單， 生產(chǎn)效率較高，絲桿螺紋導(dǎo)程精度高的滾珠絲桿加工方法。為了解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明釆用的技術(shù)方案是， 一種滾^朱絲桿加工方法，包括以下步驟101) 絲桿圓弧形螺紋釆用冷軋成型；102) 磨削絲桿螺紋外圓；103) 以磨削過(guò)的絲桿螺紋外圓為基準(zhǔn)制作和/或研磨絲桿的中心孔；104) 加工絲桿軸端；105) 以磨削過(guò)的絲桿圓弧形螺紋外圓為定位基準(zhǔn)，中心孔為輔助基準(zhǔn)磨削 絲桿圓弧形螺紋滾道。以上所述的滾珠絲桿加工方法，在步驟102中最好用無(wú)心磨床磨削絲桿 螺紋外圓。以上所述的滾珠絲桿加工方法，在步驟102磨削絲桿螺紋外圓前最好還 包括校直步驟。以上所述的滾珠絲桿加工方法，在步驟103制作絲桿兩端的中心孔前還 可以包括校直步驟。以上所述的滾J朱絲桿加工方法，在步驟105磨削絲桿圓弧形螺紋滾道前 還可以包括絲桿螺紋表面淬火和絲桿校直步驟。以上所述的滾J朱絲桿加工方法，在步驟105中可以用至少2個(gè)中心架或 V形托架作為絲桿螺紋外圓的定位支承。其中，有2個(gè)中心架或V形托架支承在絲桿螺紋兩端。以上所述的滾珠絲桿加工方法，所述的以中心孔為輔助基準(zhǔn)，是被加工 滾珠絲桿的一端作軸向和徑向限位，另一端只作軸向限位，不作徑向限位。可以在4皮加工的滾珠絲桿在機(jī)床驅(qū)動(dòng)端打中心孔并用普通頂尖定位，滾珠絲 桿的另 一端的端面不打中心孔，用漆J朱頂尖軸向限位。以上所述的滾珠絲桿加工方法，在步驟105磨削絲桿圓弧形螺紋滾道時(shí)， 砂輪相對(duì)于螺紋滾道的軸向定位最好以螺紋中段的滾道為基準(zhǔn)。本發(fā)明絲桿的螺紋采用滾壓(冷軋)成型，因而具備滾壓(冷軋)絲桿成型的主要優(yōu)點(diǎn)金屬材料消耗少，能耗低，工藝過(guò)程簡(jiǎn)單，生產(chǎn)效率高， 絲桿圓弧形螺紋部分的表面性能較高，絲桿的一致性好。本發(fā)明為了提高絲 桿的導(dǎo)程精度，對(duì)絲桿圓弧形螺紋滾道進(jìn)行磨削加工成型。本發(fā)明在磨削滾 壓(冷軋)成型的絲桿圓弧形螺紋滾道前先磨削絲桿螺紋外圓，然后以磨削 過(guò)的絲桿螺紋外圓為定位基準(zhǔn)，中心孔為輔助基準(zhǔn)磨削絲桿圓弧形螺紋滾道。 這樣，不僅最大限度地減小了螺紋滾道磨削的磨削余量，節(jié)省加工成本，同 時(shí)還盡可能地保留了因螺紋滾壓(冷軋)在絲桿圓弧形螺紋滾道上形成的表 面性能。通過(guò)螺紋滾道磨削加工，經(jīng)滾壓(冷軋)成型的絲桿精度完全可以 達(dá)到ISO3408-3P2級(jí)的國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)。[


]下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施方式
對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)的說(shuō)明。 圖1是本發(fā)明實(shí)施例1的主視圖。 [具體實(shí)施方式
]本發(fā)明滾珠絲桿加工方法實(shí)施例加工的滾珠絲桿的加工圖如圖1所示。本發(fā)明滾^^絲桿加工方法實(shí)施例1主要包括以下工序1. 絲桿圓弧形螺紋滾壓(冷軋)成型對(duì)6至8米長(zhǎng)的圓柱鋼棒料進(jìn)行絲桿 圓弧形螺紋滾壓(冷軋)，絲桿螺紋外圓的尺寸公差為+O. 02mm,圓柱度公差 為0. 015mm;圓弧形螺紋滾道300mm導(dǎo)程/〉差是± 0. 05mm，圓弧形螺紋滾道 對(duì)于絲桿螺紋外圓軸線的對(duì)稱度誤差不大于0. Olmm。2. 切斷按成品絲桿的長(zhǎng)度留出車削余量，用切割機(jī)將6至8米長(zhǎng)的絲桿切 斷下料。3. 熱處理對(duì)絲桿棒料兩端需進(jìn)^t車削加工的部位利用高頻加熱器進(jìn)行高頻 退火，使其硬度在HB180至HB220之間，便于后續(xù)車削加工。4. 熱校直在校直機(jī)上進(jìn)行熱才交直，使絲桿棒并牛，在500mm長(zhǎng)度范圍內(nèi)徑向 跳動(dòng)不大于0. 015mm,在全長(zhǎng)范圍內(nèi)徑向跳動(dòng)不大于0. 03mm。5. 磨削絲桿棒料外圓利用無(wú)心磨床磨削絲桿螺紋齒頂外圓，外圓直徑公差 為± 0. 005mm。6. 校直在校直機(jī)上進(jìn)行校直，使磨削后的絲桿棒料，在500mm長(zhǎng)度范圍內(nèi) 徑向跳動(dòng)不大于0. Ol隱，在全長(zhǎng)范圍內(nèi)徑向跳動(dòng)不大于0. 015mm。7. 加工中心孔平絲桿兩端的端面，保證總長(zhǎng)達(dá)到產(chǎn)品規(guī)定長(zhǎng)度；在絲桿軸 頸較長(zhǎng)一端的端面打中心孔，并研磨該中心孔。8. 車軸端用車床車削絲桿兩端的軸頸。9. 磨軸端用外圓磨床磨削絲桿兩端的軸頸。10. 精磨絲桿圓弧形螺紋滾道以磨削過(guò)的絲桿螺紋外圓為定位基準(zhǔn)，中 心孔為輔助基準(zhǔn)在滾道專用磨床上4青磨絲桿圓弧形螺紋滾道。絲桿的螺故部分兩端分別用1個(gè)V形托架，中部再用2個(gè)V形托架，一共4個(gè)V形托架(也 可視絲桿螺紋總長(zhǎng)確定托架數(shù)量)作為絲桿圓弧形螺紋外圓的定位支承；被 加工滾珠絲桿的一端既有軸向定位又有徑向限位，另一端只作軸向限位，不 作徑向限位。本實(shí)施例將被加工的滾珠絲桿打有中心孔的一端作為在磨床上 的驅(qū)動(dòng)端，用雞心夾驅(qū)動(dòng)，中心孔用活頂尖來(lái)定位；滾珠絲桿的另一端的端 面用滾玉朱頂尖軸向限位。磨削絲桿圓弧形螺紋滾道時(shí)，砂、4侖的軸向?qū)Φ兑月?紋中段的滾道為基準(zhǔn)，以保證在絲桿圓弧形螺紋全長(zhǎng)磨削余量分布均勻。本 實(shí)施例磨削圓弧形螺紋滾道的精度要求是螺距(2丌)誤差小于0. 008mm， 在300mm螺紋范圍內(nèi)，螺距累計(jì)誤差小于0. 018mm;圓弧形螺紋滾道中徑對(duì) 絲桿外圓的同軸度誤差在d) 0. 008mm之內(nèi)，螺紋滾道的面輪廓度誤差在0. 005mm之內(nèi)，表面凈且并造度0. 4 |a m。 11. 銑鍵槽。本發(fā)明漆J朱絲桿加工方法實(shí)施例1的加工過(guò)程有以下特點(diǎn)1. 絲桿圓弧形螺紋成型采用滾壓(冷軋)加工金屬材料消耗少，能耗低，工 藝過(guò)程簡(jiǎn)單，生產(chǎn)效率很高，有利于成批大量生產(chǎn)。滾壓(冷軋)在絲桿圓 弧形螺紋滾道上形成的表面硬化層還有利于提高螺紋滾道的耐磨性和疲勞 強(qiáng)度。2. 利用無(wú)心磨床磨削絲桿螺紋齒頂外圓，生產(chǎn)效率高，精度高，同樣有利于 成批大量生產(chǎn)。3. 以磨削過(guò)的高精度的絲桿螺紋外圓為定位基準(zhǔn)，中心孔為輔助基準(zhǔn)在滾道 專用磨床上精磨絲桿圓弧形螺紋滾道。可以減小精磨絲桿圓弧形螺紋滾道的 磨削余量，去除絲桿圓弧形螺紋滾道上的金屬量小，不僅可以達(dá)到足夠的磨削精度，達(dá)到ISO3408-3P2級(jí)的國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)，又可以節(jié)省加工成本，同時(shí)還盡 可能多地保留了因螺紋滾壓(冷軋)在絲桿圓弧形螺紋滾道上形成的表面性 能，發(fā)揮螺紋滾道滾壓(冷軋)加工成型的優(yōu)勢(shì)。綜上所述，本實(shí)施例的加工方法是一種加工中金屬材料消耗少，工藝過(guò)程簡(jiǎn)單，生產(chǎn)效率較高，絲桿圓弧形螺紋精度高的大批量生產(chǎn)滾珠絲桿加工方法。本發(fā)明滾珠絲桿加工方法實(shí)施例2仍以圖1所示的滾珠絲桿為例。與本 發(fā)明實(shí)施例l的方法相比，主要有以下不同1. 在步驟3熱處理的過(guò)程中對(duì)絲桿棒料最終要形成圓弧形螺紋滾道的部分 進(jìn)行表面淬火，回火；對(duì)絲桿棒料兩端需進(jìn)行車削加工的部位利用高頻加熱 器進(jìn)行高頻退火。2. 在步驟5磨削絲桿棒料外圓之前，平絲桿兩端的端面，保證總長(zhǎng)達(dá)到產(chǎn)品 規(guī)定長(zhǎng)度；在絲桿棒料兩端打中心孔，并研磨兩相中心孔。3. 步驟5磨削絲桿棒料外圓中用外圓磨床磨削絲桿圓弧形螺紋外圓，磨削絲 桿棒料外圓用兩中心孔定位。4. 精磨絲桿圓弧形螺紋滾道時(shí)也是以磨削過(guò)的絲桿圓弧形螺紋外圓為 定位基準(zhǔn)，中心孔為輔助基準(zhǔn)在滾道專用磨床上精磨絲桿圓弧形螺紋滾 道。 一共3個(gè)中心架作為絲桿圓弧形螺紋外圓的定位支承，即絲桿的螺紋 部分兩端分別用l個(gè)中心架，中部再用l個(gè)中心架支承。作為輔助定位 基準(zhǔn)，被加工滾珠絲桿的一端既有軸向定位又有徑向限位，另一端只作軸向 限位，不作徑向限位。本實(shí)施例將被加工的滾珠絲桿打有中心孔的一端作為 在磨床上的驅(qū)動(dòng)端，用雞心夾驅(qū)動(dòng)，中心孔用活頂尖來(lái)定位；滾珠絲桿的另一端的中心孔中置一粒滾^K，突出中心孔之外，頂尖且前端面為平面的活 頂尖對(duì)被加工的絲^H乍軸向限位。本實(shí)施例適合于滾珠絲桿的小批量生產(chǎn)。
權(quán)利要求
1.一種滾珠絲桿加工方法，其特征在于，包括以下步驟101)絲桿圓弧形螺紋采用冷軋成型；102)磨削絲桿圓弧形螺紋外圓；103)以磨削過(guò)的絲桿圓弧形螺紋外圓為基準(zhǔn)制作和/或研磨絲桿的中心孔；104)加工絲桿軸端；105)以磨削過(guò)的絲桿圓弧形螺紋外圓為定位基準(zhǔn)，中心孔為輔助基準(zhǔn)磨削絲桿圓弧形螺紋滾道。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的滾珠絲桿加工方法，其特征在于，在步驟102 中用無(wú)心磨床磨削絲桿螺紋外圓。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的滾珠絲桿加工方法，其特征在于，在步 驟102磨削絲桿螺紋外圓前還包括校直步驟。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的滾珠絲桿加工方法，其特征在于，在步 驟103制作絲桿兩端的中心孔前還包括校直步驟。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的滾珠絲桿加工方法，其特征在于，在步 驟105磨削絲桿圓弧形螺紋滾道前還包括絲桿圓弧形螺紋表面淬 火、正火和絲桿校直步驟。
6. 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的滾珠絲桿加工方法，其特征在于，在步 驟105中用至少2個(gè)中心架或V形托架作為絲桿螺紋外圓的定位支承。
7. 根據(jù)權(quán)利要求6所述的滾珠絲桿加工方法，其特征在于，有2個(gè)中 心架或V形托架支承在絲桿螺紋兩端。
8. 根據(jù)權(quán)利要求7所述的滾珠絲桿加工方法，其特征在于，所述的以 中心孔為輔助基準(zhǔn)是被加工滾珠絲桿的一端作軸向和徑向限位，另 一端只作軸向限位，不作徑向限位。
9. 根據(jù)權(quán)利要求8所述的滾珠絲桿加工方法，其特征在于，被加工的 滾珠絲桿在機(jī)床驅(qū)動(dòng)端打有中心孔并用普通頂尖定位；滾珠絲桿的 另一端的端面可不打中心孔，用滾J朱頂尖軸向限位。
10. 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的滾珠絲桿加工方法，其特征在于，在步 驟105磨削絲桿圓弧形螺紋滾道時(shí)，石少輪相對(duì)于螺紋滾道的軸向定 位以螺紋中段的滾道為基準(zhǔn)。
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)了一種滾珠絲桿加工方法，它包括以下步驟1)絲桿圓弧形螺紋采用滾壓(冷軋)成型，2)磨削絲桿圓弧形螺紋外圓，3)以磨削過(guò)的絲桿圓弧形螺紋外圓為基準(zhǔn)制作和/或研磨絲桿的中心孔，4)加工絲桿軸端，5)以磨削過(guò)的絲桿圓弧形螺紋外圓為定位基準(zhǔn)，中心孔為輔助基準(zhǔn)磨削絲桿圓弧形螺紋滾道。本發(fā)明不僅具備滾壓(冷軋)絲桿成型金屬材料消耗少，能耗低，工藝過(guò)程簡(jiǎn)單，生產(chǎn)效率高，絲桿圓弧形螺紋部分的表面性能較高等優(yōu)點(diǎn)，而且通過(guò)圓弧形螺紋滾道磨削加工，經(jīng)滾壓(冷軋)成型的絲桿精度可以達(dá)到ISO3408-3P2級(jí)的國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)。
文檔編號(hào)B23P15/14GK101224540SQ20081006565
公開(kāi)日2008年7月23日 申請(qǐng)日期2008年1月25日 優(yōu)先權(quán)日2008年1月25日
發(fā)明者李一前, 李敬宇 申請(qǐng)人:深圳市威遠(yuǎn)精密技術(shù)有限公司