一种丝杆螺母的内螺旋滚道的加工方法技术

本发明专利技术涉及汽车刹车系统用丝杆螺母的内螺旋滚道的加工方法，包括以下步骤：根据内螺旋滚道的几何尺寸和形貌修整砂轮轮廓和调整进刀的轨迹，对工件进行磨削，得到具有内螺旋滚道几何形貌的丝杆螺母；再对制得的丝杆螺母进行清洗，以去除残留的磨屑和抛光液；最后采用具有振动机构和磨料流进出通道的装置连接清洗干净的丝杆螺母，使磨料流流经螺旋滚道，磨料流流经螺旋滚道的同时振动机构对装置施加振动。本方法不仅避免了只采用磨削的加工工艺易造成对表面烧伤的问题，还将丝杆螺母内的螺旋滚道的加工分为两个相对独立的步骤，彼此衔接配合，加工效率高。

A processing method of inner spiral raceway of screw nut

【技术实现步骤摘要】
一种丝杆螺母的内螺旋滚道的加工方法
本专利技术属于高效磨削和超精密抛光加工领域，尤其是涉及一种丝杆螺母的内螺旋滚道的加工方法。
技术介绍
随着我们产业发展，各种具有内腔结构的零件在航空、航天、武器、医疗等行业中得到越来越广泛的应用。对于具有尺寸精度和形状精度要求的内腔结构，由于加工空间等的限制，在保证产生加工质量稳定性的前提下，很难实现高效、超精密的加工。比如丝杆螺母内表面的螺旋式滚道为了保证装配后的运动精度和使用寿命，其形状尺寸精度要求非常高，而且对滚道表面的粗糙度也有很高的要求。磨削加工是实现高精度光滑表面的常用加工方法。通过选用不同粒度的砂轮可以达到不同的表面粗糙度要求。通过将砂轮修整成一定的形状，可以实现成形磨削加工。通过采用超硬砂轮，比如金刚石砂轮或立方氮化硼（CBN）砂轮，可以对超硬难加工材料进行加工。高速、超高速磨削加工技术是一种高效加工技术，其通过提高砂轮转速和砂轮直径，使磨削区的线速度达到上百米每秒。高的砂轮线速度意味着单颗磨粒的等效去除深度降低，磨削热随切屑快速去除，而且对于硬脆材料来说，高的变形速率会引起材料的脆塑转变，从而实现难加工材料的高效低损伤加工。抛光加工是指利用机械、化学或电化学的作用，使工件表面粗糙度降低，以获得光亮、平整表面的加工方法。是利用抛光工具和磨料颗粒或其他抛光介质对工件表面进行的精密加工。但是由于抛光加工时的材料去除率非常低，所以加工效率非常低。磨料流加工技术是以磨料介质(掺有磨粒的一种可流动的混合物)在压力下流过工件所需加工的表面，进行去毛刺、除飞边、磨圆角，以减少工件表面的波纹度和粗糙度的一种加工方法。其加工过程的材料去除速率取决于以下因素：磨料介质的流速、磨料的粘度、磨料颗粒尺寸、磨料浓度、磨料颗粒硬度和工件硬度等因素相关。由于丝杆螺母类型的高精度半开放式螺旋滚道的空间限制，所以现有的通过提高砂轮直径来提升磨削区线速度的高速、超高速磨削加工技术难以应用于此。目前对于丝杆螺母类型的高精度半开放式螺旋滚道的加工方法是采用小尺寸成形砂轮进行磨削加工。而且为了保证磨削加工后的表面粗糙度达到要求，砂轮粒度号选择较小，在避免磨削烧伤的情况下，磨削去除量非常小，所以加工效率非常低。该丝杆螺母尤其应用于汽车的刹车系统中，市场需求大。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种丝杆螺母的内螺旋滚道的加工方法，尤其是一种小尺寸高精度内螺旋滚道的加工方法。本专利技术的技术方案如下：一种内螺旋滚道的高效加工方法，包括以下步骤：步骤1、根据内螺旋滚道的几何尺寸和形貌修整砂轮轮廓和调整进刀的轨迹，对工件进行磨削，在保证磨削表面不烧伤的前提下，尽可能的提高材料的去除率，得到具有内螺旋滚道几何形貌的丝杆螺母；步骤2、对制得的丝杆螺母进行清洗，以去除残留的磨屑和抛光液；步骤3、采用具有振动机构和磨料流进出通道的装置连接清洗干净的丝杆螺母，使磨料流流经螺旋滚道，磨料流流经螺旋滚道的同时振动机构对装置施加振动，从而提升磨料流的去除效率。进一步的，所述步骤1所采用的砂轮为超硬砂轮。进一步的，所述步骤1所采用的砂轮主轴为超高速电主轴。进一步的，所述步骤2所采用的清洗方式为超声清洗。进一步的，所述步骤3所采用的磨料流施加方式为高压、双向流动。进一步的，所述步骤3所采用的磨料流为磁流体，通过施加外界磁场来改变去除效率。进一步的，所述步骤3所采用的磨料流根据加工材料来添加一定的化学试剂，通过加强化学反应来提升去除效率和去除质量。进一步的，所述磁流体还添加化学试剂，通过化学反应来提升去除效率和去除质量。进一步的，所述磁流体添加化学试剂为电解抛光液，通过电化学反应来提升去除效率和去除质量。进一步的，所述步骤3所施加的振动为超声振动。进一步的，所述步骤3中通过调整振动频率和幅值来改变抛光效率和抛光质量。本专利技术具有如下有益效果：1.采用粗磨，不仅减少了磨削加工的工艺步骤，同时提升了材料去除率。尤其是通过采用超硬砂轮可以有效减少砂轮的更换次数、对刀次数等，节约了加工辅助时间。2.采用磨料流与超声相结合的抛光方法，不仅可以保证加工质量的一致性、长期加工的稳定性，还可以实现单工位多工件同时装夹，从而有效减小了单个工件的加工时间。3.与单独的精密磨削加工工艺分相比，本专利技术申请更有效发挥了磨床的加工潜力，提升了设备的运用效率。4.采用磨料流与超声相结合的抛光方法，可以有效去除磨削引起的表面烧伤、表面粘附、表面残余应力或亚表面损伤的缺席，从而可以提升产品使用寿命。附图说明下面结合附图对本专利技术的具体实施方式作进一步详细的说明，其中：图1是实施例一步骤一中具有初步内螺旋滚道形貌的丝杆螺母的结构示意图；图2是实施例一中针对单个丝杆螺母进行内螺旋滚道抛光的装置的结构示意图；图3是实施例一中部分构件的结构示意图及中心杆与丝杆螺母配合形成打磨管道的结构示意图；图4是实施例二中针对多个丝杆螺母进行内螺旋滚道抛光的装置的拆解的结构示意图；图5是图3中顶盖的结构示意图；图6是图3中底座的结构示意图；图7是图2中中心杆及中心杆与丝杆螺母配合形成打磨管道的结构示意图；图8是实施例二中针对多个丝杆螺母进行内螺旋滚道抛光的装置的结构示意图；图9是实施例二中F夹子的结构示意图，该F夹子设有夹紧结构，该F夹子可直接夹持顶盖和底座，中心杆、丝杆螺母、顶盖和底座在所述F夹子夹持下配合连接形成一整体结构。具体实施方式本专利技术公开了先通过采用较大粒度和大气孔的砂轮进行成形磨削，达到尺寸精度和形状精度要求后；采用磨料流和超声结合进行内螺旋滚道的抛光。本专利技术磨削过程磨削去除量大，磨料流和超声结合对磨削表面进行精细处理，不仅避免了只采用磨削的加工工艺易造成对表面烧伤的问题，还将丝杆螺母的内螺旋滚道的加工分为两个相对独立的步骤，彼此衔接配合，加工效率高。下面结合实施例一至四，对本专利技术做进一步地说明：【实施例一】步骤1、根据内螺旋滚道的几何尺寸和形貌修整砂轮轮廓和调整进刀的轨迹，对工件进行磨削，得到具有内螺旋滚道几何形貌的丝杆螺母，所述具有初步内螺旋滚道形貌的丝杆螺母结构如图1所示。步骤2、对制得的丝杆螺母进行清洗，以去除残留的磨屑和抛光液。步骤3、采用对单个丝杆螺母进行内螺旋滚道抛光的装置，对丝杆螺母进行连接后，使磨料流流经螺旋滚道，磨料流流经螺旋滚道的同时振动机构对装置施加振动。该抛光的装置如图2和图3所示，包括：一个圆柱形中心杆2，所述中心杆2外径与丝杆螺母1的内径一致，所述中心杆2的轴向长度大于所述丝杆螺母1的轴向长度；所述中心杆2设置于所述丝杆螺母1的内孔之中，从而所述中心杆2的部分外表面与所述螺旋滚道形成一仅两端开口的打磨管道；底座3，对应所述打磨管道端头的位置，设有供磨料进出的第二磨料进出口；顶盖4，对应所述打磨管道端头的位置，设有供磨料进出的第一磨料进出本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种丝杆螺母的内螺旋滚道的加工方法，包括以下步骤：/n步骤1、根据内螺旋滚道的几何尺寸和形貌修整砂轮轮廓和调整进刀的轨迹，对工件进行磨削，得到具有内螺旋滚道几何形貌的丝杆螺母；/n步骤2、对制得的丝杆螺母进行清洗，以去除残留的磨屑和抛光液；/n步骤3、采用具有振动机构和磨料流进出通道的装置连接清洗干净的丝杆螺母，使磨料流流经螺旋滚道，磨料流流经螺旋滚道的同时振动机构对装置施加振动，从而提升磨料流的去除效率。/n

【技术特征摘要】
1.一种丝杆螺母的内螺旋滚道的加工方法，包括以下步骤：
步骤1、根据内螺旋滚道的几何尺寸和形貌修整砂轮轮廓和调整进刀的轨迹，对工件进行磨削，得到具有内螺旋滚道几何形貌的丝杆螺母；
步骤2、对制得的丝杆螺母进行清洗，以去除残留的磨屑和抛光液；
步骤3、采用具有振动机构和磨料流进出通道的装置连接清洗干净的丝杆螺母，使磨料流流经螺旋滚道，磨料流流经螺旋滚道的同时振动机构对装置施加振动，从而提升磨料流的去除效率。


2.根据权利要求1所述的丝杆螺母的内螺旋滚道的加工方法，其特征在于：所述步骤1中的砂轮为超硬砂轮。


3.根据权利要求1所述的丝杆螺母的内螺旋滚道的加工方法，其特征在于：所述步骤1中的砂轮主轴为超高速电主轴。


4.根据权利要求1所述的丝杆螺母的内螺旋滚道的加工方法，其特征在于：所述步骤2中的清洗方式为超声清洗。


5.根据权利要求1所述的丝杆...

【专利技术属性】
技术研发人员：郭宗福，赵坤，徐林燕，
申请(专利权)人：慈兴集团有限公司，
类型：发明
国别省市：浙江;33