CN101224540B - 一种滚珠丝杆加工方法 - Google Patents
一种滚珠丝杆加工方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN101224540B CN101224540B CN2008100656551A CN200810065655A CN101224540B CN 101224540 B CN101224540 B CN 101224540B CN 2008100656551 A CN2008100656551 A CN 2008100656551A CN 200810065655 A CN200810065655 A CN 200810065655A CN 101224540 B CN101224540 B CN 101224540B
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- screw
- screw mandrel
- processing method
- grinding
- circular arc
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
Images
Landscapes
- Transmission Devices (AREA)
- Rolling Contact Bearings (AREA)
Abstract
本发明公开了一种滚珠丝杆加工方法，它包括以下步骤：1)丝杆圆弧形螺纹采用滚压(冷轧)成型，2)磨削丝杆圆弧形螺纹外圆，3)以磨削过的丝杆圆弧形螺纹外圆为基准制作和/或研磨丝杆的中心孔，4)加工丝杆轴端，5)以磨削过的丝杆圆弧形螺纹外圆为定位基准，中心孔为辅助基准磨削丝杆圆弧形螺纹滚道。本发明不仅具备滚压(冷轧)丝杆成型金属材料消耗少，能耗低，工艺过程简单，生产效率高，丝杆圆弧形螺纹部分的表面性能较高等优点，而且通过圆弧形螺纹滚道磨削加工，经滚压(冷轧)成型的丝杆精度可以达到ISO3408-3P2级的国际标准。
Description
[技术领域]
本发明涉及机械加工技术，尤其涉及一种滚珠丝杆的加工方法。
[背景技术]
滚珠丝杆副是直线运动与回转运动相互转换的传动装置。当丝杆旋转时，滚珠在滚道内既自转又沿滚道循环运动，它的摩擦损失小，传动效率高，运动平稳，不易产生低速爬行，传动精度高；丝杆螺母之间预紧后，可以完全消除间隙，提高传动刚性。鉴于以上特点，滚珠丝杆副日益受到诸多行业的关注。
作为滚珠丝杆副中重要的部件，滚珠丝杆的螺纹部分可以采用切削加工和冷滚压(冷轧无切削)加工。滚珠丝杆圆弧形螺纹滚压(冷轧无切削)加工相对于切削加工而言，金属材料消耗少，工艺过程简单，生产效率可以提高数倍。滚压(冷轧)在丝杆圆弧形螺纹滚道上形成的表面硬化层还有利于提高圆弧形螺纹滚道的耐磨性和疲劳强度。由于可以简单、低成本、高效率地对丝杆圆弧形螺纹进行精密加工，滚压(冷轧)丝杆已逐渐取代磨削丝杆成为滚珠丝杆的主流。
然而，相对于滚压(冷轧)而言，磨削的加工精度更高。磨削加工的滚珠丝杆的精度可以达到P3级以上(ISO3408-3国际标准)，而滚压(冷轧)加工的滚珠丝杆最高的精度等级只能达到P5级(ISO3408-3国际标准)。虽然滚压(冷轧)加工的滚珠丝杆具有生产效率高，一致性好，能耗低等明显的优势，但因导程精度等级不够高而限制了它更为广泛的应用。
[发明内容]
本发明要解决的技术问题是提供一种金属材料消耗少，工艺过程简单，生产效率较高，丝杆螺纹导程精度高的滚珠丝杆加工方法。
为了解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是，一种滚珠丝杆加工方法，包括以下步骤：
101)丝杆圆弧形螺纹采用冷轧成型；
102)磨削丝杆螺纹外圆；
103)以磨削过的丝杆螺纹外圆为基准制作和/或研磨丝杆的中心孔；
104)加工丝杆轴端；
105)以磨削过的丝杆圆弧形螺纹外圆为定位基准，中心孔为辅助基准磨削丝杆圆弧形螺纹滚道。
以上所述的滚珠丝杆加工方法，在步骤102中最好用无心磨床磨削丝杆螺纹外圆。
以上所述的滚珠丝杆加工方法，在步骤102磨削丝杆螺纹外圆前最好还包括校直步骤。
以上所述的滚珠丝杆加工方法，在步骤103制作丝杆两端的中心孔前还可以包括校直步骤。
以上所述的滚珠丝杆加工方法，在步骤105磨削丝杆圆弧形螺纹滚道前还可以包括丝杆螺纹表面淬火和丝杆校直步骤。
以上所述的滚珠丝杆加工方法，在步骤105中可以用至少2个中心架或V形托架作为丝杆螺纹外圆的定位支承。其中，有2个中心架或V形托架支承在丝杆螺纹两端。
以上所述的滚珠丝杆加工方法，所述的以中心孔为辅助基准，是被加工滚珠丝杆的一端作轴向和径向限位，另一端只作轴向限位，不作径向限位。可以在被加工的滚珠丝杆在机床驱动端打中心孔并用普通顶尖定位，滚珠丝杆的另一端的端面不打中心孔，用滚珠顶尖轴向限位。
以上所述的滚珠丝杆加工方法，在步骤105磨削丝杆圆弧形螺纹滚道时，砂轮相对于螺纹滚道的轴向定位最好以螺纹中段的滚道为基准。
本发明丝杆的螺纹采用滚压(冷轧)成型，因而具备滚压(冷轧)丝杆成型的主要优点：金属材料消耗少，能耗低，工艺过程简单，生产效率高，丝杆圆弧形螺纹部分的表面性能较高，丝杆的一致性好。本发明为了提高丝杆的导程精度，对丝杆圆弧形螺纹滚道进行磨削加工成型。本发明在磨削滚压(冷轧)成型的丝杆圆弧形螺纹滚道前先磨削丝杆螺纹外圆，然后以磨削过的丝杆螺纹外圆为定位基准，中心孔为辅助基准磨削丝杆圆弧形螺纹滚道。这样，不仅最大限度地减小了螺纹滚道磨削的磨削余量，节省加工成本，同时还尽可能地保留了因螺纹滚压(冷轧)在丝杆圆弧形螺纹滚道上形成的表面性能。通过螺纹滚道磨削加工，经滚压(冷轧)成型的丝杆精度完全可以达到ISO3408-3P2级的国际标准。
[附图说明]
下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。
图1是本发明实施例1的主视图。
[具体实施方式]
本发明滚珠丝杆加工方法实施例加工的滚珠丝杆的加工图如图1所示。本发明滚珠丝杆加工方法实施例1主要包括以下工序：
1.丝杆圆弧形螺纹滚压(冷轧)成型：对6至8米长的圆柱钢棒料进行丝杆圆弧形螺纹滚压(冷轧)，丝杆螺纹外圆的尺寸公差为+0.02mm，圆柱度公差为0.015mm；圆弧形螺纹滚道300mm导程公差是±0.05mm，圆弧形螺纹滚道对于丝杆螺纹外圆轴线的对称度误差不大于0.01mm。
2.切断：按成品丝杆的长度留出车削余量，用切割机将6至8米长的丝杆切断下料。
3.热处理：对丝杆棒料两端需进行车削加工的部位利用高频加热器进行高频退火，使其硬度在HB180至HB220之间，便于后续车削加工。
4.热校直：在校直机上进行热校直，使丝杆棒料，在500mm长度范围内径向跳动不大于0.015mm，在全长范围内径向跳动不大于0.03mm。
5.磨削丝杆棒料外圆：利用无心磨床磨削丝杆螺纹齿顶外圆，外圆直径公差为±0.005mm。
6.校直：在校直机上进行校直，使磨削后的丝杆棒料，在500mm长度范围内径向跳动不大于0.01mm，在全长范围内径向跳动不大于0.015mm。
7.加工中心孔：平丝杆两端的端面，保证总长达到产品规定长度；在丝杆轴颈较长一端的端面打中心孔，并研磨该中心孔。
8.车轴端：用车床车削丝杆两端的轴颈。
9.磨轴端：用外圆磨床磨削丝杆两端的轴颈。
10.精磨丝杆圆弧形螺纹滚道：以磨削过的丝杆螺纹外圆为定位基准，中心孔为辅助基准在滚道专用磨床上精磨丝杆圆弧形螺纹滚道。丝杆的螺纹部分两端分别用1个V形托架，中部再用2个V形托架，一共4个V形托架(也可视丝杆螺纹总长确定托架数量)作为丝杆圆弧形螺纹外圆的定位支承；被加工滚珠丝杆的一端既有轴向定位又有径向限位，另一端只作轴向限位，不作径向限位。本实施例将被加工的滚珠丝杆打有中心孔的一端作为在磨床上的驱动端，用鸡心夹驱动，中心孔用活顶尖来定位；滚珠丝杆的另一端的端面用滚珠顶尖轴向限位。磨削丝杆圆弧形螺纹滚道时，砂轮的轴向对刀以螺纹中段的滚道为基准，以保证在丝杆圆弧形螺纹全长磨削余量分布均匀。本实施例磨削圆弧形螺纹滚道的精度要求是：螺距(2π)误差小于0.008mm，在300mm螺纹范围内，螺距累计误差小于0.018mm；圆弧形螺纹滚道中径对丝杆外圆的同轴度误差在φ0.008mm之内，螺纹滚道的面轮廓度误差在0.005mm之内，表面粗糙度0.4μm。
11.铣键槽。
本发明滚珠丝杆加工方法实施例1的加工过程有以下特点：
1.丝杆圆弧形螺纹成型采用滚压(冷轧)加工金属材料消耗少，能耗低，工艺过程简单，生产效率很高，有利于成批大量生产。滚压(冷轧)在丝杆圆弧形螺纹滚道上形成的表面硬化层还有利于提高螺纹滚道的耐磨性和疲劳强度。
2.利用无心磨床磨削丝杆螺纹齿顶外圆，生产效率高，精度高，同样有利于成批大量生产。
3.以磨削过的高精度的丝杆螺纹外圆为定位基准，中心孔为辅助基准在滚道专用磨床上精磨丝杆圆弧形螺纹滚道。可以减小精磨丝杆圆弧形螺纹滚道的磨削余量，去除丝杆圆弧形螺纹滚道上的金属量小，不仅可以达到足够的磨削精度，达到ISO3408-3P2级的国际标准，又可以节省加工成本，同时还尽可能多地保留了因螺纹滚压(冷轧)在丝杆圆弧形螺纹滚道上形成的表面性能，发挥螺纹滚道滚压(冷轧)加工成型的优势。
综上所述，本实施例的加工方法是一种加工中金属材料消耗少，工艺过程简单，生产效率较高，丝杆圆弧形螺纹精度高的大批量生产滚珠丝杆加工方法。
本发明滚珠丝杆加工方法实施例2仍以图1所示的滚珠丝杆为例。与本发明实施例1的方法相比，主要有以下不同：
1.在步骤3热处理的过程中对丝杆棒料最终要形成圆弧形螺纹滚道的部分进行表面淬火，回火；对丝杆棒料两端需进行车削加工的部位利用高频加热器进行高频退火。
2.在步骤5磨削丝杆棒料外圆之前，平丝杆两端的端面，保证总长达到产品规定长度；在丝杆棒料两端打中心孔，并研磨两相中心孔。
3.步骤5磨削丝杆棒料外圆中用外圆磨床磨削丝杆圆弧形螺纹外圆，磨削丝杆棒料外圆用两中心孔定位。
4.精磨丝杆圆弧形螺纹滚道时也是以磨削过的丝杆圆弧形螺纹外圆为定位基准，中心孔为辅助基准在滚道专用磨床上精磨丝杆圆弧形螺纹滚道。一共3个中心架作为丝杆圆弧形螺纹外圆的定位支承，即丝杆的螺纹部分两端分别用1个中心架，中部再用1个中心架支承。作为辅助定位基准，被加工滚珠丝杆的一端既有轴向定位又有径向限位，另一端只作轴向限位，不作径向限位。本实施例将被加工的滚珠丝杆打有中心孔的一端作为在磨床上的驱动端，用鸡心夹驱动，中心孔用活顶尖来定位；滚珠丝杆的另一端的中心孔中置一粒滚珠，突出中心孔之外，顶尖且前端面为平面的活顶尖对被加工的丝杆作轴向限位。本实施例适合于滚珠丝杆的小批量生产。
Claims (10)
1.一种滚珠丝杆加工方法，其特征在于，包括以下步骤：
101)丝杆圆弧形螺纹采用冷轧成型；
102)磨削丝杆圆弧形螺纹外圆；
103)以磨削过的丝杆圆弧形螺纹外圆为基准制作和/或研磨丝杆的中心孔；
104)加工丝杆轴端；
105)以磨削过的丝杆圆弧形螺纹外圆为定位基准，中心孔为辅助基准磨削丝杆圆弧形螺纹滚道。
2.根据权利要求1所述的滚珠丝杆加工方法，其特征在于，在步骤102中用无心磨床磨削丝杆螺纹外圆。
3.根据权利要求1或2所述的滚珠丝杆加工方法，其特征在于，在步骤102磨削丝杆螺纹外圆前还包括校直步骤。
4.根据权利要求1或2所述的滚珠丝杆加工方法，其特征在于，在步骤103制作丝杆两端的中心孔前还包括校直步骤。
5.根据权利要求1或2所述的滚珠丝杆加工方法，其特征在于，在步骤105磨削丝杆圆弧形螺纹滚道前还包括丝杆圆弧形螺纹表面淬火、正火和丝杆校直步骤。
6.根据权利要求1或2所述的滚珠丝杆加工方法，其特征在于，在步骤105中用至少2个中心架或V形托架作为丝杆螺纹外圆的定位支承。
7.根据权利要求6所述的滚珠丝杆加工方法，其特征在于，有2个中心架或V形托架支承在丝杆螺纹两端。
8.根据权利要求7所述的滚珠丝杆加工方法，其特征在于，所述的以中心孔为辅助基准是被加工滚珠丝杆的一端作轴向和径向限位，另一端只作轴向限位，不作径向限位。
9.根据权利要求8所述的滚珠丝杆加工方法，其特征在于，被加工的滚珠丝杆在机床驱动端打有中心孔并用普通顶尖定位；滚珠丝杆的另一端的端面不打中心孔，用滚珠顶尖轴向限位。
10.根据权利要求1或2所述的滚珠丝杆加工方法，其特征在于，在步骤105磨削丝杆圆弧形螺纹滚道时，砂轮相对于螺纹滚道的轴向定位以螺纹中段的滚道为基准。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN2008100656551A CN101224540B (zh) | 2008-01-25 | 2008-01-25 | 一种滚珠丝杆加工方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN2008100656551A CN101224540B (zh) | 2008-01-25 | 2008-01-25 | 一种滚珠丝杆加工方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN101224540A CN101224540A (zh) | 2008-07-23 |
| CN101224540B true CN101224540B (zh) | 2010-07-28 |
Family
ID=39856861
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN2008100656551A Active CN101224540B (zh) | 2008-01-25 | 2008-01-25 | 一种滚珠丝杆加工方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN101224540B (zh) |
Families Citing this family (12)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN101966645B (zh) * | 2010-09-19 | 2012-05-23 | 浙江得利亚自动化制造有限公司 | 一种高精密转造级滚珠丝杠的生产方法 |
| CN102728999A (zh) * | 2011-04-07 | 2012-10-17 | 温永林 | 双栓头丝杠加工工艺 |
| CN102734416A (zh) * | 2012-06-20 | 2012-10-17 | 无锡宇吉科技有限公司 | 丝杆 |
| CN102764783A (zh) * | 2012-07-19 | 2012-11-07 | 格朗富（苏州）集团有限公司 | 一种丝杆的加工方法 |
| CN103406735B (zh) * | 2013-08-20 | 2015-10-28 | 山东帅克机械制造股份有限公司 | 机器人rv减速器曲柄轴的加工方法 |
| CN104384874B (zh) * | 2014-09-27 | 2017-10-20 | 安徽金庆龙机械制造有限公司 | 一种汽车发动机曲轴的加工工艺 |
| CN104690520B (zh) * | 2015-02-12 | 2017-05-10 | 丽水学院 | 汽车电动助力方向机齿条丝杆加工工艺 |
| CN105057727B (zh) * | 2015-09-08 | 2017-12-08 | 华中科技大学 | 一种火车车轴锻造毛坯车削加工基准定位方法及其*** |
| CN111250941A (zh) * | 2020-02-19 | 2020-06-09 | 惠州市金思维科技有限公司 | 防磕碰丝杆的加工工艺 |
| CN112372257A (zh) * | 2020-12-02 | 2021-02-19 | 浙江凯亚德轴承制造有限公司 | 一种滚珠丝杆的加工工艺 |
| CN112404916A (zh) * | 2020-12-14 | 2021-02-26 | 丽水市冠驰传动科技有限公司 | 一种滚珠丝杆的加工方法 |
| CN113182787A (zh) * | 2021-05-07 | 2021-07-30 | 常州惠勒电机有限公司 | 一种步进电机丝杠加工方法 |
-
2008
- 2008-01-25 CN CN2008100656551A patent/CN101224540B/zh active Active
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN101224540A (zh) | 2008-07-23 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN101224540B (zh) | 一种滚珠丝杆加工方法 | |
| CN105798711B (zh) | 一种轴承外圈磨加工装置及工艺 | |
| CN101176903B (zh) | 内外球面金属环件的冷辗扩加工方法及其装置 | |
| CN101342654A (zh) | 高精度细长圆轴的加工方法 | |
| DE102011076809B4 (de) | Verfahren zur komplettbearbeitung zumindest von unbearbeiteten zapfen und planschultern geschmiedeter oder gegossener rohlinge einer kurbelwelle sowie zur durchführung des verfahrens vorgesehene fertigungslinie | |
| CN103419100A (zh) | 一种轴承外圈磨加工工艺 | |
| CN103506822A (zh) | 一种耐高温聚酰亚胺复合材料保持架的加工方法 | |
| CN106695530A (zh) | 轴承滚子球面磨超机构 | |
| CN201253720Y (zh) | 螺纹滚压工具 | |
| CN105937552A (zh) | 用于变速箱的带法兰的圆柱滚子轴承及其外圈的制作工艺 | |
| JP6365796B1 (ja) | 軌道溝の加工方法、ボールねじ装置、機械及び車両の製造方法 | |
| CN103302576B (zh) | 第三代汽车轮毂球轴承内法兰磨削方法 | |
| CN1544204A (zh) | 一种无心外圆贯穿磨轴承外径磨加工的方法 | |
| CN112372257A (zh) | 一种滚珠丝杆的加工工艺 | |
| CN110578781A (zh) | 一种小微型行星滚柱丝杠副的丝杠或滚柱的加工方法 | |
| CN219075165U (zh) | 细长钼杆打磨装置 | |
| CN101898303B (zh) | 一种微型高精度台阶轴复合加工工艺 | |
| CN115255838A (zh) | 一种穿滚滚丝轮制作工艺及方法 | |
| CN102513894A (zh) | 一种调心滚子双端面磨削方法 | |
| CN114952441A (zh) | 一种风电trb轴承立式磨削加工工艺 | |
| CN114211266A (zh) | 一种高精度薄壁管件外圆加工装置及加工方法 | |
| CN109794534B (zh) | 一种带内环加强筋筒体的多道次旋压成形方法 | |
| CN109530818B (zh) | 渐开线螺旋圆柱外齿轮打磨设备 | |
| JP5637472B2 (ja) | 両頭円すいころ軸受用の両頭円すいころの製造方法 | |
| CN205552020U (zh) | 一种用于细长轴精密加工的电动中心架 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| C10 | Entry into substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| C14 | Grant of patent or utility model | ||
| GR01 | Patent grant |