多頭螺紋滾珠螺母的加工工藝的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種多頭螺紋滾珠螺母的加工工藝。
【背景技術(shù)】
[0002]滾珠絲杠副一般由滾珠絲杠、滾珠螺母、鋼球、預(yù)壓片、反向器、防塵器組成，是精密機械上最常使用的傳動元件，其主要功能是將旋轉(zhuǎn)運動轉(zhuǎn)換成線性運動，或?qū)⑴ぞ剞D(zhuǎn)換成軸向作用力，同時兼具高精度、可逆性和高效率的特點，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。隨著機械產(chǎn)品向高速、高效、自動化方向發(fā)展，對大導(dǎo)程、高精度的滾珠絲杠副提出了要求，由于隨著滾珠絲杠副導(dǎo)程的增加，采用傳統(tǒng)工藝雖然絲杠的加工精度能夠保證，但是螺母的內(nèi)螺紋滾道制造難度加大，采用傳統(tǒng)的加工工藝難以保證精度，容易造成誤差過大。螺母內(nèi)螺紋滾道的傳統(tǒng)加工工藝為:1.粗車螺母滾道(留有磨削余量);2.螺母淬火；3.內(nèi)螺紋磨床磨削螺母滾道。由于多頭螺紋且是大導(dǎo)程的規(guī)格，另外要求裝配預(yù)緊，按照傳統(tǒng)加工工藝有兩個難點:一、螺紋升角很大，當(dāng)達到32.5°，砂輪接桿的角度搬不了這么大，而且本身允許搬的角度也沒有這么大，所以滾道截形的保證有困難；二、由于是多頭，因此在磨削中存在分度誤差，以及多頭螺紋直徑的一致性存在較大誤差，約為0.014-0.02mm (測量上是以壁厚H值作為測量要素并提出一致性要求)，導(dǎo)致難以保證裝配的預(yù)緊要求。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是，克服以上現(xiàn)有技術(shù)的缺點:提供一種高精度的多頭螺紋滾珠螺母的加工工藝。
[0004]本發(fā)明的技術(shù)解決方案如下:一種多頭螺紋滾珠螺母的加工工藝，具體包括以下步驟:
1)將螺母毛坯粗車出螺母外形后進行調(diào)質(zhì)處理；
2)精車上述螺母的外形以及內(nèi)螺紋滾道；
3)將步驟2)中制備好的螺母與標(biāo)準(zhǔn)絲杠裝配，通過多次增大鋼球直徑進行預(yù)壓并使螺母在標(biāo)準(zhǔn)絲杠上旋轉(zhuǎn)跑合，由于標(biāo)準(zhǔn)絲杠和鋼球硬度較高，從而以鋼球的碾壓來減少螺母各種加工誤差，使螺母符合裝配要求；
4)對步驟3)中加工好的螺母進行氮化處理。
[0005]所述的標(biāo)準(zhǔn)絲杠為通過現(xiàn)有技術(shù)制備的符合精度要求的絲杠。作為優(yōu)化，所述標(biāo)準(zhǔn)絲杠以及鋼球的硬度大于步驟3)中螺母的硬度。
[0006]步驟3)中，螺母與標(biāo)準(zhǔn)絲杠每次裝配后鋼球施加在滾道上的預(yù)壓力為2-3kgf。
[0007]步驟3)中，螺母與標(biāo)準(zhǔn)絲杠每次裝配后在標(biāo)準(zhǔn)絲杠上面上下旋轉(zhuǎn)跑合次數(shù)為3—4次。
[0008]步驟3)主要為所述螺母與標(biāo)準(zhǔn)絲杠多次裝配后通過鋼球施加在滾道上的預(yù)壓力來碾壓滾道的過程。
[0009]本發(fā)明的有益效果是:本發(fā)明首先采用粗車螺母外形后進行調(diào)質(zhì)處理；然后精車螺母的內(nèi)螺紋滾道；最后通過多次增大鋼球直徑進行預(yù)壓裝配，使螺母在標(biāo)準(zhǔn)絲杠上旋轉(zhuǎn)跑合，從而以鋼球的擠壓來減少各種加工誤差，不但有效減小了螺母內(nèi)滾道之間的誤差，還有效提高了螺母多頭螺紋的一致性裝配要求，能夠加工出具備高精度標(biāo)準(zhǔn)的大導(dǎo)程、多頭螺紋的滾珠絲杠副，克服了現(xiàn)有加工技術(shù)加工大導(dǎo)程、多頭螺紋滾珠絲杠副存在誤差較大、精度較低的困難。
【具體實施方式】
[0010]下面用具體實施例對本發(fā)明做進一步詳細(xì)說明，但本發(fā)明不僅局限于以下具體實施例。
[0011]實施例一
按照以下步驟加工多頭螺紋滾珠螺母:
1)粗車螺母外形后進行調(diào)質(zhì)處理；
2)精車螺母的外形以及內(nèi)螺紋滾道；
3)將步驟2)中制備好的螺母與標(biāo)準(zhǔn)絲杠裝配，通過多次增大鋼球直徑進行預(yù)壓并使螺母在標(biāo)準(zhǔn)絲杠上旋轉(zhuǎn)跑合，具體更換鋼球擠壓的次數(shù)視車加工的H值(滾道底部到外圓的壁厚值)誤差大小而定，誤差越小則裝配碾壓次數(shù)就越少，從而以鋼球的碾壓來減少各種加工誤差，使螺母符合裝配要求；
4)對步驟3)中加工好的螺母進行氮化處理。
[0012]所述的標(biāo)準(zhǔn)絲杠為通過現(xiàn)有技術(shù)制備的符合精度要求的絲杠，作為優(yōu)化，所述標(biāo)準(zhǔn)絲杠以及鋼球的硬度大于步驟3)中螺母的硬度。
[0013]步驟3)中，螺母與標(biāo)準(zhǔn)絲杠每次裝配后鋼球施加在滾道上的預(yù)壓力為2-3kgf。
[0014]步驟3)中，螺母與標(biāo)準(zhǔn)絲杠每次裝配后在標(biāo)準(zhǔn)絲杠上面上下旋轉(zhuǎn)跑合次數(shù)為3—4次。
[0015]作為優(yōu)化，步驟3)中螺母與標(biāo)準(zhǔn)絲杠裝配后鋼球施加在滾道上的預(yù)壓力控制在能夠保證正常碾壓的程度。
[0016]實施例二
下面以加工中徑20導(dǎo)程40，螺旋升角為32.5°的4頭右旋螺紋的滾珠螺母為例，具體按照以下步驟:
O以38CrMnAlA圓鋼為原材料車出螺母外形后進行調(diào)質(zhì)處理:HB250 ；
2)以數(shù)控車床精車螺母的外形以及內(nèi)螺紋滾道，4條滾道H值一致性控制在
0.03-0.05mm ；
3)將步驟2)中制備好的螺母與標(biāo)準(zhǔn)絲杠裝配，所述的標(biāo)準(zhǔn)絲杠采用GCrl5軸承鋼為原材料，通過熱處理淬火而獲得較高的硬度:HRC60-64，再由高精度的螺紋磨床加工出符合精度要求的絲杠；
鋼球直徑增量一般從-20 μπι到+20 μm并且按每2 μπι —檔規(guī)值進行劃分。先用合適尺寸的鋼球進行試裝(預(yù)壓力為2.5kgf)，將螺母在標(biāo)準(zhǔn)絲杠上面上下旋轉(zhuǎn)跑合3—4次，其H 值一致性修復(fù) 0.012-0.018mm ；
然后更換比前面所裝鋼球+4 μπι的鋼球再進行試裝(預(yù)壓力為2.5kgf)，上下跑合3—4次，其H值一致性修復(fù)0.008-0.012mm ；
然后再次更換比上一次所裝鋼球+4 μ m的鋼球進行試裝(預(yù)壓力仍然為2.5kgf)，繼續(xù)上下跑合3— 4次，其H值一致性修復(fù)0.005-0.008mm ；
然后再次更換大鋼球進行試裝，反復(fù)對螺母滾道進行碾壓使其最后達到工藝要求:每一頭螺紋的H值一致性< 0.006mm。
[0017]4)對步驟3)中加工好的螺母進行氮化處理:HV彡900?
[0018]以上僅是本發(fā)明的特征實施范例，對本發(fā)明保護范圍不構(gòu)成任何限制。凡采用同等交換或者等效替換而形成的技術(shù)方案，均落在本發(fā)明權(quán)利保護范圍之內(nèi)。
【主權(quán)項】
1.一種多頭螺紋滾珠螺母的加工工藝，其特征在于:具體包括以下步驟: 1)將螺母毛坯粗車出螺母外形后進行調(diào)質(zhì)處理； 2)精車上述螺母的外形以及內(nèi)螺紋滾道； 3)將步驟2)中制備好的螺母與標(biāo)準(zhǔn)絲杠裝配，并通過多次增大鋼球直徑進行預(yù)壓并使螺母在標(biāo)準(zhǔn)絲杠上旋轉(zhuǎn)跑合，從而以鋼球的碾壓來減少螺母的加工誤差，使螺母符合裝配要求； 4)對步驟3)中加工好的螺母進行氮化處理。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的多頭螺紋滾珠螺母的加工工藝，其特征在于:所述的標(biāo)準(zhǔn)絲杠為通過現(xiàn)有技術(shù)制備的符合精度要求的絲杠。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的多頭螺紋滾珠螺母的加工工藝，其特征在于:步驟3)中，所述標(biāo)準(zhǔn)絲杠以及鋼球的硬度大于螺母的硬度。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的多頭螺紋滾珠螺母的加工工藝，其特征在于:步驟3)中，螺母與標(biāo)準(zhǔn)絲杠每次裝配后鋼球施加在滾道上的預(yù)壓力為2-3kgf。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的多頭螺紋滾珠螺母的加工工藝，其特征在于:步驟3)中，螺母與標(biāo)準(zhǔn)絲杠每次裝配后在標(biāo)準(zhǔn)絲杠上面上下旋轉(zhuǎn)跑合次數(shù)為3— 4次。
【專利摘要】本發(fā)明公開一種多頭螺紋滾珠螺母的加工工藝，具體包括以下步驟：1）將螺母毛坯粗車出螺母外形后進行調(diào)質(zhì)處理；2）精車上述螺母的外形以及內(nèi)螺紋滾道；3）將步驟2）中制備好的螺母與標(biāo)準(zhǔn)絲杠裝配，并通過多次增大鋼球直徑進行預(yù)壓并使螺母在標(biāo)準(zhǔn)絲杠上旋轉(zhuǎn)跑合，從而以鋼球的碾壓來減少螺母的加工誤差，使螺母符合裝配要求；4）對步驟3）中加工好的螺母進行氮化處理；克服了現(xiàn)有加工技術(shù)加工大導(dǎo)程、多頭螺紋滾珠絲杠副存在誤差較大、精度較低的困難。
【IPC分類】B23P15-14
【公開號】CN104526290
【申請?zhí)枴緾N201410786365
【發(fā)明人】石李玨, 申宏光
【申請人】寧波滾石自動化科技有限公司
【公開日】2015年4月22日
【申請日】2014年12月18日