一種直線導(dǎo)軌副及其加工工藝的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于直線導(dǎo)軌副技術(shù)領(lǐng)域，涉及一種直線導(dǎo)軌副及其加工工藝。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著現(xiàn)代制造技術(shù)的不斷發(fā)展，使得傳統(tǒng)的制造業(yè)發(fā)生了巨大的變化，數(shù)控技術(shù)、機(jī)電一體化和工業(yè)機(jī)器人在生產(chǎn)中得到了更加廣泛的應(yīng)用。同時(shí)機(jī)械傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的定位精度、導(dǎo)向精度和進(jìn)給速度在不斷提高，使傳統(tǒng)的導(dǎo)向機(jī)構(gòu)發(fā)生了重大變化。自1973年開始商品化以來，滾動(dòng)直線導(dǎo)軌副以其獨(dú)有的特性，逐漸取代了傳統(tǒng)的滑動(dòng)直線導(dǎo)軌，在工業(yè)生產(chǎn)中得到了廣泛的應(yīng)用。適應(yīng)了現(xiàn)今機(jī)械對(duì)于高精度、高速度、節(jié)約能源以及縮短產(chǎn)品開發(fā)周期的要求，已被廣泛應(yīng)用在各種重型組合加工機(jī)床、數(shù)控機(jī)床、高精度電火花切割機(jī)、磨床、工業(yè)用機(jī)器人乃至一般產(chǎn)業(yè)用的機(jī)械中。目前，國(guó)外生產(chǎn)滾動(dòng)直線導(dǎo)軌副的廠商主要集中在美國(guó)、英國(guó)、德國(guó)及日本等國(guó)家。國(guó)內(nèi)在滾動(dòng)直線導(dǎo)軌副的制造方面還處于初始階段，主要表現(xiàn)為:品種少、產(chǎn)量小、滾珠易磨損，使用壽命低，噪音大。傳統(tǒng)的滑動(dòng)導(dǎo)軌組裝不容易并必須對(duì)導(dǎo)軌面進(jìn)行刮研，既費(fèi)事又費(fèi)時(shí)，且一旦機(jī)床精度不良，必須再刮研一次，傳統(tǒng)直線導(dǎo)軌的機(jī)床由于摩擦阻力大，所需的動(dòng)力源及動(dòng)力傳遞機(jī)構(gòu)比較大型，機(jī)床耗能明顯，不符合目前節(jié)能降耗要求。
[0003]滑塊是滾動(dòng)直線導(dǎo)軌副的重要組成元件?；瑝K毛坯型材是滾動(dòng)直線導(dǎo)軌生產(chǎn)必備的原材料?；瑝K所用材料為滾動(dòng)軸承鋼(GCrl5)，是一種專用高碳合金鋼。其主要特點(diǎn)是:高強(qiáng)度，高硬度，高耐磨性。從型材制造的角度看，其含碳量高，強(qiáng)度高，塑性差，很難精確成形?；瑝K制造過程中有嚴(yán)格的熱處理要求，對(duì)原材料的球化組織結(jié)構(gòu)有很高的要求，必須達(dá)到3級(jí)球化標(biāo)準(zhǔn)。傳統(tǒng)的滑塊毛坯型材成型工藝為熱乳或熱擠成型。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明的目的是針對(duì)現(xiàn)有的技術(shù)存在上述問題，提出了一種直線導(dǎo)軌副及其加工工藝。
[0005]本發(fā)明的目的可通過下列技術(shù)方案來實(shí)現(xiàn):一種直線導(dǎo)軌副，包括滑塊本體，其特征在于，本體呈凹字形，本體底部開有導(dǎo)軌槽，本體上端面開有安裝槽，在導(dǎo)軌槽兩側(cè)內(nèi)壁分別設(shè)有兩條支撐滾珠的呈弧形的負(fù)荷溝槽，所述導(dǎo)軌槽的底部?jī)蛇吔菫閳A弧倒角，導(dǎo)軌槽的開口端設(shè)有臺(tái)階。
[0006]所述導(dǎo)軌槽一側(cè)壁的負(fù)荷溝槽與另一側(cè)壁對(duì)應(yīng)的負(fù)荷溝槽處于同一水平線上。
[0007]采用以上結(jié)構(gòu)，保證導(dǎo)軌槽兩側(cè)壁上對(duì)應(yīng)的負(fù)荷溝槽在工作時(shí)，受到的負(fù)荷相同，避免其中一側(cè)負(fù)荷溝槽受到的負(fù)荷變大，加快本直線導(dǎo)軌副的損壞，提高其使用壽命。
[0008]所述同一側(cè)壁的兩條負(fù)荷溝槽的中心間距為1.5mm-3mm。
[0009]同一側(cè)壁的兩負(fù)荷溝槽的中心間距要大于負(fù)荷溝槽的直徑長(zhǎng)度，避免位于上下負(fù)荷溝槽內(nèi)的兩滾珠相互觸碰，導(dǎo)致滾珠無法正常工作。
[0010]所述臺(tái)階為直角臺(tái)階，臺(tái)階的深度為0.
[0011]采用以上結(jié)構(gòu)，是為了使導(dǎo)軌槽與導(dǎo)軌更好配合，提高工作效率。
[0012]所述負(fù)荷溝槽為半圓弧結(jié)構(gòu)，其半徑為lmm-1.3mm。
[0013]負(fù)荷溝槽的半徑與滾珠的半徑相互匹配，導(dǎo)軌上具有與負(fù)荷溝槽形成圓形通道的溝槽，滾珠位于圓形通道內(nèi)。
[0014]所述圓弧倒角的半徑為0.2mm-0.4mm。
[0015]與導(dǎo)軌槽的底部?jī)蛇吔佑|的導(dǎo)軌具有與圓弧倒角相互匹配的倒角，降低間隙，提高精度及穩(wěn)定性。
[0016]所述負(fù)荷溝槽和滾珠之間的接觸角度為45°。
[0017]采用以上角度，使得負(fù)荷溝槽上下左右方向負(fù)載的承受能力剛性均勻。
[0018]本發(fā)明還提供了一種直線導(dǎo)軌副的加工工藝，包括以下步驟:
[0019]A、準(zhǔn)備原材料:采用材料為GCrl5的方鋼棒材，長(zhǎng)度為5m_10m ；
[0020]B、割頭:用手持切割機(jī)切割方鋼棒材的一?而部，使?而部保持扁平狀，?而部割頭的長(zhǎng)度為 20cm_30cm ；
[0021]C、乳頭:用乳頭機(jī)對(duì)扁平狀的端部進(jìn)行乳制作業(yè)，使其能通過拉拔模具；
[0022]D、磨頭:用打磨機(jī)磨去扁平端部的毛刺；
[0023]E、拋光:用拋光機(jī)去除方鋼棒材表面氧化物；
[0024]F、磷化:對(duì)方鋼棒材進(jìn)行磷化處理，使其表面產(chǎn)生冷加工潤(rùn)滑用磷化膜，單位面積上膜重4-10g/m2 ；
[0025]G、皂化:對(duì)方鋼棒材進(jìn)行皂化處理，使方鋼棒材表面形成硬脂酸鋅，起潤(rùn)滑作用；
[0026]H、拉拔:采用拉拔機(jī)加工，拉拔機(jī)上的模具采用鎢鋼制造，一次成型，得到半成品。
[0027]在所述步驟H中，拉拔機(jī)為連續(xù)冷拉拔機(jī)。
[0028]在所述步驟H后，還需要對(duì)半成品進(jìn)行退火處理。
[0029]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本直線導(dǎo)軌副的負(fù)荷溝槽采用獨(dú)特的類雙圓弧結(jié)構(gòu)，具有較好的靜剛度、摩擦力特性、預(yù)加載荷、誤差均化能力等性能指標(biāo)；將滾珠和負(fù)荷溝槽之間的接觸度設(shè)定為45度，使上下左右方向負(fù)載的承受能力剛性均勻；承受沖擊載荷和重載荷作用時(shí)，承載接觸區(qū)增大，提高了系統(tǒng)的剛度。另外本直線導(dǎo)軌副的負(fù)荷溝槽負(fù)載的承受能力均勻，間接提高了使用壽命，降低行進(jìn)過程中的噪音，同時(shí)直線導(dǎo)軌副的工作精度及效率也得到了相應(yīng)的提尚。
[0030]本加工工藝在拉拔時(shí)一次成型，無需經(jīng)過加工中心的車銑及精加工，拉拔模具采用鎢鋼制造，可對(duì)直線導(dǎo)軌副的負(fù)荷溝槽直接進(jìn)行拉拔成型。節(jié)省了后續(xù)的多道加工工序，節(jié)約成本和人力以及生產(chǎn)時(shí)間。
【附圖說明】
[0031]圖1是本直線導(dǎo)軌副的主視圖。
[0032]圖中，1、本體；2、導(dǎo)軌槽；3、安裝槽；4、負(fù)荷溝槽；5、圓弧倒角；6、臺(tái)階。
【具體實(shí)施方式】
[0033]以下是本發(fā)明的具體實(shí)施例并結(jié)合附圖，對(duì)本發(fā)明的技術(shù)方案作進(jìn)一步的描述，但本發(fā)明并不限于這些實(shí)施例。
[0034]如圖1所示，本直線導(dǎo)軌副，包括滑塊本體1，其特征在于，本體I呈凹字形，本體I底部開有導(dǎo)軌槽2，本體I上端面開有安裝槽3，在導(dǎo)軌槽2兩側(cè)內(nèi)壁分別設(shè)有兩條支撐滾珠的