滾珠絲杠副外滾道研磨裝置及研磨方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種滾珠絲杠副外滾道研磨裝置及研磨方法，所述裝置包括可調(diào)研磨螺母工裝與研磨加力裝置，所述可調(diào)研磨螺母工裝套在待加工滾珠絲杠上，該可調(diào)研磨螺母工裝位于研磨加力裝置的內(nèi)部中心，其內(nèi)部型面與待加工絲杠外滾道型面相配合，研磨加力裝置用于對(duì)可調(diào)研磨螺母工裝施加周向預(yù)緊壓力。本發(fā)明的滾珠絲杠副外滾道研磨裝置結(jié)構(gòu)簡單，制造成本低，效率高，可以根據(jù)需要改變?cè)O(shè)計(jì)尺寸結(jié)構(gòu)以加工不同型號(hào)絲杠。
【專利說明】
滾珠絲杠副外滾道研磨裝置及研磨方法
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本發(fā)明屬于滾珠絲杠副加工制造領(lǐng)域，特別是一種滾珠絲杠副外滾道研磨裝置及研磨方法。
【背景技術(shù)】
[0002]滾珠絲杠是工具機(jī)和精密機(jī)械上最常用的傳動(dòng)元件，其主要功能是將旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)換成線性運(yùn)動(dòng)，或?qū)⑴まD(zhuǎn)轉(zhuǎn)換成軸向反復(fù)作用力，同時(shí)兼具高精度、可逆性和高效率的特點(diǎn)。由于具有很小的摩擦阻力，滾珠絲杠被廣泛應(yīng)用于各種工業(yè)設(shè)備和精密儀器。
[0003]在高檔數(shù)控機(jī)床與基礎(chǔ)裝備制造業(yè)快速發(fā)展的趨勢(shì)下，對(duì)滾珠絲杠副的加工精度提出了更高的要求。滾珠絲杠副作為長徑比大的細(xì)長軸類零件，剛性比較差，易發(fā)生彈性變形，加工難度大。絲桿按照加工工藝分為磨削滾珠絲杠和冷乳滾珠絲杠，對(duì)精密滾珠絲杠副而言，國內(nèi)一般采用磨削加工方法?，F(xiàn)在國內(nèi)的滾珠絲杠生產(chǎn)企業(yè)，為提高絲杠的加工精度，加工過程一般為粗磨后再進(jìn)行絲杠表面淬火處理，絲杠的終加工方式為精密磨削。精磨工藝優(yōu)點(diǎn)主要是加工工藝易實(shí)現(xiàn)，成本低。但精磨加工無法很好的改善絲桿的導(dǎo)程誤差、截形誤差等。同時(shí)磨削加工過程中產(chǎn)生的振動(dòng)、溫升等因素為提高絲杠加工質(zhì)量增加了難度。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明所解決的技術(shù)問題在于提供一種滾珠絲杠副外滾道研磨裝置及研磨方法。
[0005]實(shí)現(xiàn)本發(fā)明解決技術(shù)問題的技術(shù)解決方案為:一種滾珠絲杠副外滾道研磨裝置，包括可調(diào)研磨螺母工裝與研磨加力裝置，所述可調(diào)研磨螺母工裝套在待加工滾珠絲杠上，該可調(diào)研磨螺母工裝位于研磨加力裝置的內(nèi)部中心，其內(nèi)部型面與待加工絲杠外滾道型面相配合，研磨加力裝置用于對(duì)可調(diào)研磨螺母工裝施加周向預(yù)緊壓力。
[0006]—種基于上述滾珠絲杠副外滾道研磨裝置的研磨方法，包括以下步驟:
[0007]步驟1、將可調(diào)研磨螺母工裝旋入待測(cè)絲杠上；
[0008]步驟2、將聚氨酯變形圈套在可調(diào)研磨螺母工裝上，并且使其兩端對(duì)齊；
[0009]步驟3、在外圈套筒的底部固連端蓋擋板，之后將連接有端蓋擋板的外圈套筒套入聚氨酯變形圈外部，并且使套入聚氨酯變形圈的一端與端蓋擋板相接觸；
[0010]步驟4、在外圈套筒的另一端放入墊片，該墊片與聚氨酯變形圈相接觸；
[0011]步驟5、將螺紋端蓋旋入外圈套筒的另一端，完成裝配；
[0012]步驟6、在待測(cè)絲杠上涂抹研磨劑，對(duì)螺紋端蓋施加旋轉(zhuǎn)力，使螺紋端蓋旋入外圈套筒，螺紋端蓋擠壓墊片并最終通過墊片擠壓聚氨酯變形圈，聚氨酯變形圈在擠壓力的作用下變形，從而對(duì)可調(diào)研磨螺母工裝施加周向預(yù)緊壓力；
[0013]步驟7、轉(zhuǎn)動(dòng)絲杠并保持可調(diào)研磨螺母工裝不旋轉(zhuǎn)，絲杠可相對(duì)可調(diào)研磨螺母工裝轉(zhuǎn)動(dòng)，當(dāng)可調(diào)研磨螺母工裝旋轉(zhuǎn)至涂有研磨劑的位置時(shí)，實(shí)現(xiàn)研磨加工。
[0014]本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比，其顯著優(yōu)點(diǎn)為:I)本發(fā)明的滾珠絲杠副外滾道研磨裝置結(jié)構(gòu)簡單，制造成本低，效率高，可以根據(jù)需要改變?cè)O(shè)計(jì)尺寸結(jié)構(gòu)以加工不同型號(hào)絲杠;2)本發(fā)明的滾珠絲杠副外滾道研磨裝置安裝調(diào)節(jié)便捷，拆卸移除方便;3)本發(fā)明的研磨方法適用范圍廣，能降低絲杠精加工難度，更好改善絲桿的導(dǎo)程誤差、截形誤差，提高滾道表面粗糙度。
[0015]下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)描述。
【附圖說明】
[0016]圖1為本發(fā)明的滾珠絲杠副外滾道研磨裝置的總體結(jié)構(gòu)裝配圖。
[0017]圖2為本發(fā)明可調(diào)研磨螺母工裝結(jié)構(gòu)示意圖。
[0018]圖3為絲杠外滾道研磨方法的原理示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0019]結(jié)合圖1，本發(fā)明一種滾珠絲杠副外滾道研磨裝置，包括可調(diào)研磨螺母工裝I與研磨加力裝置Π，所述可調(diào)研磨螺母工裝I套在待加工滾珠絲杠上，該可調(diào)研磨螺母工裝I位于研磨加力裝置Π的內(nèi)部中心，其內(nèi)部型面與待加工絲杠外滾道型面相配合，研磨加力裝置Π用于對(duì)可調(diào)研磨螺母工裝I施加周向預(yù)緊壓力。
[0020]結(jié)合圖2，所述可調(diào)研磨螺母工裝I的外形為空心圓柱狀，該空心圓柱外壁兩端對(duì)稱開有兩個(gè)圓周槽，該兩個(gè)圓周槽距對(duì)應(yīng)的圓柱端面距離相同，空心圓柱狀的每個(gè)端面各自均勻開有三條徑向貫穿螺母的縫隙，每條縫隙均從空心圓柱的一端開始，延伸至空心圓柱另一端的圓周槽位置處，該縫隙的圓周槽端開有圓形通孔，上述六條縫隙均布在空心圓柱外表面。
[0021 ]所述可調(diào)研磨螺母工裝I為鑄鐵材料。
[0022]所述研磨加力裝置Π包括螺紋端蓋1、墊片2、外圈套筒3、聚氨酯變形圈4和端蓋擋板5，外圈套筒3的一端設(shè)置螺紋端蓋I，外圈套筒3的另一端設(shè)置端蓋擋板5，外圈套筒3套在可調(diào)研磨螺母工裝I外部，二者之間設(shè)置聚氨酯變形圈4，聚氨酯變形圈4的一端與端蓋擋板5相接觸，聚氨酯變形圈4的另一端設(shè)置墊片2，墊片2的另一端與螺紋端蓋I相接觸。
[0023]所述聚氨酯變形圈4的長度與可調(diào)研磨螺母工裝I的長度相同。
[0024]結(jié)合圖3，一種基于上述滾珠絲杠副外滾道研磨裝置的研磨方法，包括以下步驟:
[0025]步驟1、將可調(diào)研磨螺母工裝I旋入待測(cè)絲杠上；
[0026]步驟2、將聚氨酯變形圈4套在可調(diào)研磨螺母工裝I上，并且使其兩端對(duì)齊；
[0027]步驟3、在外圈套筒3的底部固連端蓋擋板5，之后將連接有端蓋擋板5的外圈套筒3套入聚氨酯變形圈4外部，并且使套入聚氨酯變形圈4的一端與端蓋擋板5相接觸；
[0028]步驟4、在外圈套筒3的另一端放入墊片2，該墊片2與聚氨酯變形圈4相接觸；
[0029]步驟5、將螺紋端蓋I旋入外圈套筒3的另一端，完成裝配；
[0030]步驟6、在待測(cè)絲杠上涂抹研磨劑，對(duì)螺紋端蓋I施加旋轉(zhuǎn)力，使螺紋端蓋I旋入外圈套筒3，螺紋端蓋I擠壓墊片2并最終通過墊片2擠壓聚氨酯變形圈4，聚氨酯變形圈4在擠壓力的作用下變形，從而對(duì)可調(diào)研磨螺母工裝I施加周向預(yù)緊壓力；
[0031]步驟7、轉(zhuǎn)動(dòng)絲杠并保持可調(diào)研磨螺母工裝I不旋轉(zhuǎn)，絲杠可相對(duì)可調(diào)研磨螺母工裝I轉(zhuǎn)動(dòng)，當(dāng)可調(diào)研磨螺母工裝I旋轉(zhuǎn)至涂有研磨劑的位置時(shí)，實(shí)現(xiàn)研磨加工。
[0032]本發(fā)明的滾珠絲杠副外滾道研磨裝置結(jié)構(gòu)簡單，制造成本低，效率高，可以根據(jù)需要改變?cè)O(shè)計(jì)尺寸結(jié)構(gòu)以加工不同型號(hào)絲杠。
[0033]下面結(jié)合實(shí)施例對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步詳細(xì)的描述。
[0034]實(shí)施例1
[0035]本發(fā)明的裝置包括軸向帶有縫隙的可調(diào)研磨螺母工裝I，其內(nèi)部型面能夠與待加工絲杠外滾道形成配合;利用研磨加力裝置Π對(duì)可調(diào)研磨螺母工裝I施加向軸心的夾緊力，使其內(nèi)部型面壓緊絲杠外滾道;通過檢測(cè)實(shí)際摩擦力矩，監(jiān)控實(shí)際研磨力;然后在絲杠外滾道上添加研磨料，通過加載機(jī)構(gòu)，使可調(diào)研磨螺母工裝I與絲杠相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)，達(dá)到研磨速度，并控制研磨時(shí)間，即可實(shí)現(xiàn)絲杠外滾道的研磨加工。
[0036]圖2中為所述可調(diào)研磨螺母工裝I，其為鑄鐵材料。在其外圓表面共有六條均勻錯(cuò)位分布的縫隙徑向貫穿螺母，縫隙長度為從螺母一端開始到另一端圓周槽為止，設(shè)計(jì)圓周槽為降低可調(diào)研磨螺母工裝I剛性。并且縫隙的圓周槽端打有圓通孔，防止應(yīng)力集中。
[0037]圖3為絲杠外滾道研磨工藝裝備的工作原理。由圖可知，所述研磨加力裝置Π，主要由螺紋端蓋1、墊片2、外圈套筒3、聚氨酯變形圈4、端蓋擋板5組成。所述研磨加力裝置Π工作原理:將端蓋擋板5用螺栓固定連接到外圈套筒3—端;從另一端依次向外圈套筒3內(nèi)部放入包裹有可調(diào)研磨螺母工裝I的聚氨酯變形圈4、墊片2，最后旋入螺紋端蓋I;螺紋端蓋I旋入的擠壓力使外圈套筒3中的聚氨酯變形圈4向內(nèi)部變形，擠壓可調(diào)研磨螺母工裝I，使其內(nèi)部型面向軸線擠壓。
[0038]所述絲杠外滾道研磨加工方法的加工過程為:將可調(diào)研磨螺母工裝I旋入對(duì)應(yīng)型號(hào)的絲杠;在可調(diào)研磨螺母工裝I外安裝研磨加力裝置Π，其過程為:將端蓋擋板5用螺栓固定連接到外圈套筒3—端;將聚氨酯變形圈4套進(jìn)旋入了絲杠的可調(diào)研磨螺母工裝I，并且再將其作為整體，從外圈套筒3另一端向外圈套筒3內(nèi)部沿軸線放入;后面再依次放入墊片2，最后旋入螺紋端蓋I，研磨加力裝置Π安裝完成。緩慢旋緊螺紋端蓋I，螺紋端蓋I旋入的擠壓力使外圈套筒3中的聚氨酯變形圈4向內(nèi)部變形，擠壓可調(diào)研磨螺母I，使可調(diào)研磨螺母工裝I內(nèi)滾道向內(nèi)夾緊絲杠外滾道;通過檢測(cè)實(shí)際摩擦力矩，監(jiān)控實(shí)際研磨力;在絲杠滾道表面涂抹研磨料后，通過加載機(jī)構(gòu)，使可調(diào)研磨螺母工裝I與絲杠相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)，達(dá)到研磨速度，并控制研磨時(shí)間，即可實(shí)現(xiàn)絲杠外滾道的研磨加工。
[0039]在實(shí)際操作時(shí)，對(duì)可調(diào)研磨螺母工裝I施加向軸心的夾緊力，使其內(nèi)部型面壓緊絲杠外滾道;通過檢測(cè)實(shí)際摩擦力矩，監(jiān)控實(shí)際研磨力，并通過加載機(jī)構(gòu)進(jìn)行控制;然后在絲杠外滾道上添加研磨料，使可調(diào)研磨螺母工裝I與被加工絲杠相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)，即可實(shí)現(xiàn)對(duì)絲杠外滾道的研磨加工，加工過程中需要控制研磨力、研磨速度、研磨時(shí)間。具體為:所述研磨工藝方法加工參數(shù)為:研磨力、研磨料、研磨速度、研磨時(shí)間。通過檢測(cè)實(shí)際摩擦力矩，監(jiān)控實(shí)際研磨力，并通過加載機(jī)構(gòu)進(jìn)行控制研磨速度和研磨時(shí)間；在研磨不同時(shí)間段，添加不同顆粒度的研磨料，完成研磨加工要求。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種滾珠絲杠副外滾道研磨裝置，其特征在于，包括可調(diào)研磨螺母工裝[I ]與研磨加力裝置[Π ]，所述可調(diào)研磨螺母工裝[I ]套在待加工滾珠絲杠上，該可調(diào)研磨螺母工裝[I ]位于研磨加力裝置[Π]的內(nèi)部中心，其內(nèi)部型面與待加工絲杠外滾道型面相配合，研磨加力裝置[Π ]用于對(duì)可調(diào)研磨螺母工裝[I]施加周向預(yù)緊壓力。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的滾珠絲杠副外滾道研磨裝置，其特征在于，所述可調(diào)研磨螺母工裝[I]的外形為空心圓柱狀，該空心圓柱外壁兩端對(duì)稱開有兩個(gè)圓周槽，該兩個(gè)圓周槽距對(duì)應(yīng)的圓柱端面距離相同，空心圓柱狀的每個(gè)端面各自均勻開有三條徑向貫穿螺母的縫隙，每條縫隙均從空心圓柱的一端開始，延伸至空心圓柱另一端的圓周槽位置處，該縫隙的圓周槽端開有圓形通孔，上述六條縫隙均布在空心圓柱外表面。3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的滾珠絲杠副外滾道研磨裝置，其特征在于，所述可調(diào)研磨螺母工裝[I]為鑄鐵材料。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的滾珠絲杠副外滾道研磨裝置，其特征在于，所述研磨加力裝置[Π]包括螺紋端蓋[1]、墊片[2]、外圈套筒[3]、聚氨酯變形圈[4]和端蓋擋板[5]，外圈套筒[3]的一端設(shè)置螺紋端蓋[I]，外圈套筒[3]的另一端設(shè)置端蓋擋板[5]，外圈套筒[3]套在可調(diào)研磨螺母工裝[I]外部，二者之間設(shè)置聚氨酯變形圈[4]，聚氨酯變形圈[4]的一端與端蓋擋板[5]相接觸，聚氨酯變形圈[4]的另一端設(shè)置墊片[2]，墊片[2]的另一端與螺紋端蓋[I]相接觸。5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的滾珠絲杠副外滾道研磨裝置，其特征在于，聚氨酯變形圈[4]的長度與可調(diào)研磨螺母工裝[I]的長度相同。6.一種基于權(quán)利要求5所述滾珠絲杠副外滾道研磨裝置的研磨方法，其特征在于，包括以下步驟: 步驟1、將可調(diào)研磨螺母工裝[I ]旋入待測(cè)絲杠上； 步驟2、將聚氨酯變形圈[4]套在可調(diào)研磨螺母工裝[I]上，并且使其兩端對(duì)齊； 步驟3、在外圈套筒[3]的底部固連端蓋擋板[5]，之后將連接有端蓋擋板[5]的外圈套筒[3]套入聚氨酯變形圈[4]外部，并且使套入聚氨酯變形圈[4]的一端與端蓋擋板[5]相接觸； 步驟4、在外圈套筒[3]的另一端放入墊片[2]，該墊片[2]與聚氨酯變形圈[4]相接觸； 步驟5、將螺紋端蓋[I]旋入外圈套筒[3]的另一端，完成裝配； 步驟6、在待測(cè)絲杠上涂抹研磨劑，對(duì)螺紋端蓋[I]施加旋轉(zhuǎn)力，使螺紋端蓋[I]旋入外圈套筒[3]，螺紋端蓋[I]擠壓墊片[2]并最終通過墊片[2]擠壓聚氨酯變形圈[4]，聚氨酯變形圈[4]在擠壓力的作用下變形，從而對(duì)可調(diào)研磨螺母工裝[I]施加周向預(yù)緊壓力； 步驟7、轉(zhuǎn)動(dòng)絲杠并保持可調(diào)研磨螺母工裝[I]不旋轉(zhuǎn)，絲杠可相對(duì)可調(diào)研磨螺母工裝[I ]轉(zhuǎn)動(dòng)，當(dāng)可調(diào)研磨螺母工裝[I ]旋轉(zhuǎn)至涂有研磨劑的位置時(shí)，實(shí)現(xiàn)研磨加工。
【文檔編號(hào)】B24B19/06GK106041680SQ201610601829
【公開日】2016年10月26日
【申請(qǐng)日】2016年7月27日 公開號(hào)201610601829.6, CN 106041680 A, CN 106041680A, CN 201610601829, CN-A-106041680, CN106041680 A, CN106041680A, CN201610601829, CN201610601829.6
【發(fā)明人】歐屹, 王貝貝, 馮虎田, 韓軍
【申請(qǐng)人】南京理工大學(xué), 張家港斯克斯精密機(jī)械科技有限公司