CN102554290A - 车刀及采用该车刀的滚珠丝杠螺母滚道加工方法 - Google Patents

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居朝相
王陆媛
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Abstract

本发明公开了一种车刀，包括刀柄（1）、刀头（2），所述的刀头（2）的切削刃（3）包括两条圆弧，两条圆弧在公共端（4）连接；以及基于该车刀的滚珠丝杠副螺母滚道加工方法，采用所述切削刃（3）车加工易切钢制成的螺母车出螺母滚道，得到中间件螺母，然后对中间件螺母进行热处理，得到成品螺母。本发明不需要进行磨削、提高加工效率、缩短加工时间，并能有效的保证螺母滚道在精度、法向截面形状以及精糙度上的使用要求。

Description

车刀及采用该车刀的滚珠丝杠螺母滚道加工方法
技术领域
本发明涉及机械加工技术领域，具体讲是一种车刀及采用该车刀的滚珠丝杠螺母滚道加工方法。
背景技术
滚珠丝杠副是由滚珠丝杠、滚珠螺母和滚珠配套组成的部件，是目前传动机械中精度最高也是最常用的传动装置。一般加工滚珠丝杠副的螺母用的材料是高碳钢（如：轴承钢GCr15，50#钢等），比较硬，车加工很难，根本保证不了光洁度、圆度、锥度、滚道形状以及螺距精度，另外经过热处理后螺母法向截面形状（俗称螺母滚道齿形）会有一定的变化，因此需要上内螺纹磨床将滚道磨一下才能满足使用要求，所以一般滚珠螺母滚道加工工艺为：先粗车滚道，留一定的余量，热处理后上内螺纹磨床磨削滚道。以上技术方案存在以下缺陷：螺母热处理后需要磨内螺纹滚道，磨削时还要逐个校正后才能磨，因此加工效率低，生产周期长。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是，提供不需要进行磨削、提高加工效率、缩短加工时间，并能有效的保证螺母滚道在精度、法向截面形状以及精糙度上的使用要求的车刀及采用该车刀的滚珠丝杠螺母滚道加工方法。
为解决上述问题，本发明提供的用于加工滚珠丝杠螺母滚道的车刀，包括刀柄、刀头，所述的刀头的切削刃包括两条圆弧，两条圆弧在公共端连接。
采用以上结构后，本发明与现有技术相比，具有以下的优点：
刀头的切削刃包括两条圆弧，两条圆弧在公共端连接，两条圆弧之间连接处为尖角，可以用车刀直接精车滚道达到要求，而车刀的切削刃形状与热处理后的螺母滚道法向截面形状有一定比例的变化（放大或缩小），而车刀切削刃的这个变化与螺母热处理的变化正好是相反的。经热处理淬火后，螺母滚道变化之后正好是我们想得到的齿形，可以一次加工成形，不需要再进行后续上内螺纹磨床磨削，简化了加工过程，提高了加工效率。
本发明还提供滚珠丝杠螺母滚道加工方法，包括以下步骤：采用所述切削刃车加工易切钢制成的螺母车出螺母滚道，得到中间件螺母，然后对中间件螺母进行热处理，得到成品螺母，成品螺母滚道在精度、法向截面形状以及精糙度上满足使用要求，成形刀具的切削刃形状与成品螺母滚道法向截面形状有一定比例的变化（放大或缩小），而这个变化与后序热处理的变化正好是相反的（如热处理变化是缩小，则刀具的切削刃形状是放大；如果热处理变化是放大，则刀具的切削刃形状是缩小）。
采用以上方法后，本发明与现有技术相比，具有以下的优点：
螺母材料用的是易切钢，相比原来的高碳钢，材料具有很好切削加工性能，加工时能很好的保证螺母滚道的光洁度、圆度、锥度、滚道形状以及螺距精度，并且使用的成形刀具的刀头形状与中间件螺母法向截面形状完全一样，而成形刀具的切削刃形状与成品螺母滚道法向截面形状有一定比例的变化，而这个变化与后序热处理的变化正好是相反的，中间件螺母经热处理后，滚道的变化正好就落在成品螺母要求的范围，因此直接用成形刀具精车滚道达到使用要求，热处理后不需要再进行滚道内螺纹磨，简化了加工步骤，缩短了加工时间，大大提高了加工效率，并能有效的保证螺母滚道在精度、法向截面形状以及精糙度上的使用要求。
作为改进，所述的热处理为渗碳淬火，可以使渗过碳的螺母表面获得很高的硬度，提高其耐磨程度，而且渗碳淬火使中间件螺母变形小，不会因为热处理后螺母滚道变形过大而影响其精度。
附图说明
图1是本发明流程图；
图2是本发明螺母滚道齿形结构示意图；
图3是本发明成形刀具俯视结构示意图。
其中，1、刀柄；2,、刀头；3、切削刃；4、公共端。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细地说明。
由图3所示，所述的成形车刀包括刀柄1、刀头2，所述的刀头2的切削刃3包括两条圆弧，两条圆弧在公共端4连接，成形车刀的切削刃3形状与图2中所示的螺母滚道齿形结构一致。
由图1所示本发明滚珠丝杠副螺母滚道加工工艺流程图可知，它包括以下步骤：采用所述切削刃3车加工易切钢制成的螺母车出螺母滚道，车加工完成后得到中间件螺母，中间件螺母经热处理后变化后得到成品螺母，使成品螺母滚道齿形满足使用要求，能与滚珠丝杠和滚珠配合正常使用，所述的螺母原材料为易切钢。
而成形刀具的切削刃形状与成品螺母滚道法向截面形状相比有一定比例的变化（放大或缩小），而这个变化与后序热处理的变化正好是相反的（如热处理变化是缩小，则刀具的切削刃形状是放大；如果热处理变化是放大，则刀具的切削刃形状是缩小），热处理变化是放大还是缩小根据加工材料和热处理方法的不同而不同，本实施例中热处理采用渗碳淬火，热处理变化是缩小，所以成形刀具的切削刃形状比成品螺母滚道法向截面形状相比有一定比例的放大，也就是加工完成的中间件螺母滚道法向截面形状比成品螺母滚道法向截面形状有一定比例的放大，中间件螺母经热处理后，中间件螺母滚道有一定比例的缩小，缩小后的螺母滚道满足使用要求。
所述的热处理为渗碳淬火，渗碳的过程如下：将螺母置入具有活性渗碳的介质中，加热到900-950摄氏度的单相奥氏体区，保温足够时间后，使渗碳介质中的分解出的活性碳原子渗入螺母表层，从而获得表层高碳，心部仍保持原有成分。渗碳后再对螺母进行淬火。
以上仅就本发明应用较佳的实例做出了说明，但不能理解为是对权利要求的限制，本发明的结构可以有其他变化，不局限于上述结构。总之，凡在本发明的独立权利要求的保护范围内所作的各种变化均在本发明的保护范围内。

Claims (3)

1.一种车刀，包括刀柄（1）、刀头（2），其特征在于：所述的刀头（2）的切削刃（3）包括两条圆弧，两条圆弧在公共端（4）连接。
2.基于权利要求1的滚珠丝杠副螺母滚道加工方法，其特征在于：采用所述切削刃（3）车加工易切钢制成的螺母车出螺母滚道，得到中间件螺母，然后对中间件螺母进行热处理，得到成品螺母。
3.根据权利要求2所述的滚珠丝杠副螺母滚道加工方法，其特征在于：所述的热处理为渗碳淬火。
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