專利名稱：一種滾珠絲桿加工方法
一種滾珠絲桿加工方法[技術領域]本發(fā)明涉及機械加工技術，尤其涉及一種滾珠絲桿的加工方法。 [背景技術]滾珠絲桿副是直線運動與回轉運動相互轉換的傳動裝置。當絲桿旋轉時， 滾珠在滾道內既自轉又沿滾道循環(huán)運動，它的摩纟察損失小，傳動效率高，運動平穩(wěn)，不易產生低速爬行，傳動精度高；絲桿螺母之間預緊后，可以完全 消除間隙，提高傳動剛性。鑒于以上特點，滾珠絲桿副日益受到諸多行業(yè)的 關注。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(冷軋無切削)加工。滾珠絲桿圓弧形螺紋滾壓(冷軋無切削)加 工相對于切削加工而言，金屬材料消耗少，工藝過程簡單，生產效率可以提 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度。由于可以簡單、低成本、高效率 地對絲桿圓弧形螺紋進行精密加工，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到P3級以上(ISO3408-3國際標準)，而滾壓(冷軋) 加工的滾珠絲桿最高的精度等級只能達到P5級(ISO3408-3國際標準)。雖 然滾壓(冷軋)加工的滾珠絲桿具有生產效率高， 一致性好，能耗低等明顯 的優(yōu)勢，但因導程精度等級不夠高而限制了它更為廣泛的應用。[發(fā)明內容]本發(fā)明要解決的技術問題是提供一種金屬材料消耗少，工藝過程簡單， 生產效率較高，絲桿螺紋導程精度高的滾珠絲桿加工方法。為了解決上述技術問題，本發(fā)明釆用的技術方案是， 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) 以磨削過的絲桿螺紋外圓為基準制作和/或研磨絲桿的中心孔；104) 加工絲桿軸端；105) 以磨削過的絲桿圓弧形螺紋外圓為定位基準，中心孔為輔助基準磨削 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，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?？梢栽?皮加工的滾珠絲桿在機床驅動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， 砂輪相對于螺紋滾道的軸向定位最好以螺紋中段的滾道為基準。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)點金屬材料消耗少，能耗低，工藝過程簡單，生產效率高， 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 桿的導程精度，對絲桿圓弧形螺紋滾道進行磨削加工成型。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 過的絲桿螺紋外圓為定位基準，中心孔為輔助基準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。通過螺紋滾道磨削加工，經滾壓(冷軋)成型的絲桿精度完全可以 達到ISO3408-3P2級的國際標準。[


]下面結合附圖和具體實施方式
對本發(fā)明作進一步詳細的說明。 圖1是本發(fā)明實施例1的主視圖。 [具體實施方式
]本發(fā)明滾珠絲桿加工方法實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6至8米長的圓柱鋼棒料進行絲桿 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導程/〉差是± 0. 05mm，圓弧形螺紋滾道 對于絲桿螺紋外圓軸線的對稱度誤差不大于0. Olmm。2. 切斷按成品絲桿的長度留出車削余量，用切割機將6至8米長的絲桿切 斷下料。3. 熱處理對絲桿棒料兩端需進^t車削加工的部位利用高頻加熱器進行高頻 退火，使其硬度在HB180至HB220之間，便于后續(xù)車削加工。4. 熱校直在校直機上進行熱才交直，使絲桿棒并牛，在500mm長度范圍內徑向 跳動不大于0. 015mm,在全長范圍內徑向跳動不大于0. 03mm。5. 磨削絲桿棒料外圓利用無心磨床磨削絲桿螺紋齒頂外圓，外圓直徑公差 為± 0. 005mm。6. 校直在校直機上進行校直，使磨削后的絲桿棒料，在500mm長度范圍內 徑向跳動不大于0. Ol隱，在全長范圍內徑向跳動不大于0. 015mm。7. 加工中心孔平絲桿兩端的端面，保證總長達到產品規(guī)定長度；在絲桿軸 頸較長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的絲桿螺紋外圓為定位基準，中 心孔為輔助基準在滾道專用磨床上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V形托架，中部再用2個V形托架，一共4個V形托架(也 可視絲桿螺紋總長確定托架數(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 的驅動端，用雞心夾驅動，中心孔用活頂尖來定位；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，砂、4侖的軸向對刀以螺 紋中段的滾道為基準，以保證在絲桿圓弧形螺紋全長磨削余量分布均勻。本 實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，螺距累計誤差小于0. 018mm;圓弧形螺紋滾道中徑對 絲桿外圓的同軸度誤差在d) 0. 008mm之內，螺紋滾道的面輪廓度誤差在0. 005mm之內，表面凈且并造度0. 4 |a m。 11. 銑鍵槽。本發(fā)明漆J朱絲桿加工方法實施例1的加工過程有以下特點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 藝過程簡單，生產效率很高，有利于成批大量生產。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 強度。2. 利用無心磨床磨削絲桿螺紋齒頂外圓，生產效率高，精度高，同樣有利于 成批大量生產。3. 以磨削過的高精度的絲桿螺紋外圓為定位基準，中心孔為輔助基準在滾道 專用磨床上精磨絲桿圓弧形螺紋滾道?？梢詼p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，不僅可以達到足夠的磨削精度，達到ISO3408-3P2級的國際標準，又可以節(jié)省加工成本，同時還盡 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。綜上所述，本實施例的加工方法是一種加工中金屬材料消耗少，工藝過程簡單，生產效率較高，絲桿圓弧形螺紋精度高的大批量生產滾珠絲桿加工方法。本發(fā)明滾珠絲桿加工方法實施例2仍以圖1所示的滾珠絲桿為例。與本 發(fā)明實施例l的方法相比，主要有以下不同1. 在步驟3熱處理的過程中對絲桿棒料最終要形成圓弧形螺紋滾道的部分 進行表面淬火，回火；對絲桿棒料兩端需進行車削加工的部位利用高頻加熱 器進行高頻退火。2. 在步驟5磨削絲桿棒料外圓之前，平絲桿兩端的端面，保證總長達到產品 規(guī)定長度；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也是以磨削過的絲桿圓弧形螺紋外圓為 定位基準，中心孔為輔助基準在滾道專用磨床上精磨絲桿圓弧形螺紋滾 道。 一共3個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個中心架，中部再用l個中心架支承。作為輔助定位 基準，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 在磨床上的驅動端，用雞心夾驅動，中心孔用活頂尖來定位；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 頂尖對被加工的絲^H乍軸向限位。本實施例適合于滾珠絲桿的小批量生產。
權利要求
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)以磨削過的絲桿圓弧形螺紋外圓為基準制作和/或研磨絲桿的中心孔；104)加工絲桿軸端；105)以磨削過的絲桿圓弧形螺紋外圓為定位基準，中心孔為輔助基準磨削絲桿圓弧形螺紋滾道。
2. 根據(jù)權利要求1所述的滾珠絲桿加工方法，其特征在于，在步驟102 中用無心磨床磨削絲桿螺紋外圓。
3. 根據(jù)權利要求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)權利要求6所述的滾珠絲桿加工方法，其特征在于，有2個中 心架或V形托架支承在絲桿螺紋兩端。
8. 根據(jù)權利要求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 滾珠絲桿在機床驅動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，石少輪相對于螺紋滾道的軸向定 位以螺紋中段的滾道為基準。
全文摘要
本發(fā)明公開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)以磨削過的絲桿圓弧形螺紋外圓為基準制作和/或研磨絲桿的中心孔，4)加工絲桿軸端，5)以磨削過的絲桿圓弧形螺紋外圓為定位基準，中心孔為輔助基準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，工藝過程簡單，生產效率高，絲桿圓弧形螺紋部分的表面性能較高等優(yōu)點，而且通過圓弧形螺紋滾道磨削加工，經滾壓(冷軋)成型的絲桿精度可以達到ISO3408-3P2級的國際標準。
文檔編號B23P15/14GK101224540SQ20081006565
公開日2008年7月23日 申請日期2008年1月25日 優(yōu)先權日2008年1月25日
發(fā)明者李一前, 李敬宇 申請人:深圳市威遠精密技術有限公司