多頭螺紋滾珠螺母的加工工藝的制作方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及一種多頭螺紋滾珠螺母的加工工藝。
【背景技術】
[0002]滾珠絲杠副一般由滾珠絲杠、滾珠螺母、鋼球、預壓片、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運動轉換成線性運動，或將扭矩轉換成軸向作用力，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，滾珠絲杠被廣泛應用于各種工業設備和精密儀器。隨著機械產品向高速、高效、自動化方向發展，對大導程、高精度的滾珠絲杠副提出了要求，由于隨著滾珠絲杠副導程的增加，采用傳統工藝雖然絲杠的加工精度能夠保證，但是螺母的內螺紋滾道制造難度加大，采用傳統的加工工藝難以保證精度，容易造成誤差過大。螺母內螺紋滾道的傳統加工工藝為:1.粗車螺母滾道(留有磨削余量);2.螺母淬火；3.內螺紋磨床磨削螺母滾道。由于多頭螺紋且是大導程的規格，另外要求裝配預緊，按照傳統加工工藝有兩個難點:一、螺紋升角很大，當達到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)，導致難以保證裝配的預緊要求。
【發明內容】
[0003]本發明所要解決的技術問題是，克服以上現有技術的缺點:提供一種高精度的多頭螺紋滾珠螺母的加工工藝。
[0004]本發明的技術解決方案如下: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質處理；
2)精車上述螺母的外形以及內螺紋滾道；
3)將步驟2)中制備好的螺母與標準絲杠裝配，通過多次增大鋼球直徑進行預壓并使螺母在標準絲杠上旋轉跑合，由于標準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]所述的標準絲杠為通過現有技術制備的符合精度要求的絲杠。作為優化，所述標準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，螺母與標準絲杠每次裝配后鋼球施加在滾道上的預壓力為2-3kgf。
[0007]步驟3)中，螺母與標準絲杠每次裝配后在標準絲杠上面上下旋轉跑合次數為3—4次。
[0008]步驟3)主要為所述螺母與標準絲杠多次裝配后通過鋼球施加在滾道上的預壓力來碾壓滾道的過程。
[0009]本發明的有益效果是:本發明首先采用粗車螺母外形后進行調質處理；然后精車螺母的內螺紋滾道；最后通過多次增大鋼球直徑進行預壓裝配，使螺母在標準絲杠上旋轉跑合，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準的大導程、多頭螺紋的滾珠絲杠副，克服了現有加工技術加工大導程、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明做進一步詳細說明，但本發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質處理；
2)精車螺母的外形以及內螺紋滾道；
3)將步驟2)中制備好的螺母與標準絲杠裝配，通過多次增大鋼球直徑進行預壓并使螺母在標準絲杠上旋轉跑合，具體更換鋼球擠壓的次數視車加工的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]所述的標準絲杠為通過現有技術制備的符合精度要求的絲杠，作為優化，所述標準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，螺母與標準絲杠每次裝配后鋼球施加在滾道上的預壓力為2-3kgf。
[0014]步驟3)中，螺母與標準絲杠每次裝配后在標準絲杠上面上下旋轉跑合次數為3—4次。
[0015]作為優化，步驟3)中螺母與標準絲杠裝配后鋼球施加在滾道上的預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質處理:HB250 ；
2)以數控車床精車螺母的外形以及內螺紋滾道，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準絲杠裝配，所述的標準絲杠采用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 —檔規值進行劃分。先用合適尺寸的鋼球進行試裝(預壓力為2.5kgf)，將螺母在標準絲杠上面上下旋轉跑合3—4次，其H 值一致性修復 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(預壓力為2.5kgf)，上下跑合3—4次，其H值一致性修復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(預壓力仍然為2.5kgf)，繼續上下跑合3— 4次，其H值一致性修復0.005-0.008mm ；
然后再次更換大鋼球進行試裝，反復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]以上僅是本發明的特征實施范例，對本發明保護范圍不構成任何限制。凡采用同等交換或者等效替換而形成的技術方案，均落在本發明權利保護范圍之內。
【主權項】
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質處理； 2)精車上述螺母的外形以及內螺紋滾道； 3)將步驟2)中制備好的螺母與標準絲杠裝配，并通過多次增大鋼球直徑進行預壓并使螺母在標準絲杠上旋轉跑合，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.根據權利要求1所述的多頭螺紋滾珠螺母的加工工藝，其特征在于:所述的標準絲杠為通過現有技術制備的符合精度要求的絲杠。
3.根據權利要求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，所述標準絲杠以及鋼球的硬度大于螺母的硬度。
4.根據權利要求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，螺母與標準絲杠每次裝配后鋼球施加在滾道上的預壓力為2-3kgf。
5.根據權利要求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，螺母與標準絲杠每次裝配后在標準絲杠上面上下旋轉跑合次數為3— 4次。
【專利摘要】本發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質處理；2）精車上述螺母的外形以及內螺紋滾道；3）將步驟2）中制備好的螺母與標準絲杠裝配，并通過多次增大鋼球直徑進行預壓并使螺母在標準絲杠上旋轉跑合，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；克服了現有加工技術加工大導程、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
【申請號】CN201410786365
【發明人】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