滚柱滑座内形腔面的加工方法与流程

本发明涉及一种工件的加工方法，特别是一种滚柱滑座内形腔面的加工方法。

背景技术：

作为直线导向元件的滚柱直线导轨副与传统的滑动导向元件相比，以其高刚性、高精度、高速度、高可靠性、低磨损、超大载货等显著特点越来越多的应用于精密数控机床、大型龙门加工中心机床、自动化生产线、精密测试仪器、办公自动化、医疗器械、高精度工业机器人等众多领域。

dgc-lr35、45、55、65、85滚柱直线导轨副是大连高金数控集团有限公司的主流产品。该产品作为首选滚动功能部件，代表未来直线导轨产品的最高水平与发展趋势，具有十分广阔的市场空间与发展前景。

滑座组件是滚柱直线导轨副产品的核心部分，它包含密封端盖、返向循环系统、滑座、密封底片、自润滑板、滚动体（滚柱）、隔离保持架、减震密封垫。而滑座是核心部分的关键所在，其内侧滚道滚动面加工非常重要。

首先，就滑座毛坯而言，到目前为止，滚柱滑座内型腔面还无法采用冷拉方法成形，仍采用锻成四方矩形毛坯的方式。这样以来，成本高、效率低、生产周期长，金属利用率低。

其次，淬火前滑座内型腔面传统的加工方法如下：

1、普通铣削法：选用在普通立式铣床上，用普通夹具夹紧。再设计专用铣刀、专用成形铣刀进行铣削，各放磨面尺寸一致性差，余量不均匀，成本高、效率低。

2、线切割法：选用线切割机床粗切割成形内型腔面，成本高、效率低、生产周期长，产能低。

再次，淬火后滑座内型腔面的加工，传统的加工方法是，设计专用机床。再设计简易砂轮修整器，安装在专用机床工作台上。专用机床和砂轮修整器的动作通过以单板机为核心控制器的简易经济型数控系统来控制。再设计单笔金刚滚轮，金刚滚轮安装在砂轮修整器上，修整砂轮，最后磨削滑座内型腔面。又有淬火产生的变形影响，这样表现出来是滑座内型腔面精度低，误差大，废品率高。且成本高，效率低，生产周期长，产能低。

总之，随着用户对滚柱直线导轨副精度、可靠性及综合性能等要求的提高，再加之交货期越来越短，传统的加工方法再也不能适应这些变化带来的要求。

技术实现要素：

本发明的目的是提供一种加工方法简便、制造成本低、工期短、节省原材料的滚柱滑座内形腔面的加工方法，克服现有技术的不足。

本发明的滚柱滑座内形腔面的加工方法，步骤如下：

1）、用精密模锻技术锻造出滑座毛坯，在滑座毛坯上形成有加工余量的滑座槽,滑座槽断面上部和下部呈方形，中间通过梯形过渡；

2）、铣削滑座槽的内侧面，利用长刃铣刀对滑座槽的底面和对称的两个底侧面进行铣削；

3）、利用长刃立铣刀对滑座槽中部的对称的上斜面进行铣削，使上斜面形成台阶状；

4）、利用t型槽铣刀对第2）步加工的对称的两个底侧面进行铣削，使底侧面形成凹入槽；

5）、利用t型槽铣刀对凹故槽的上边内侧棱角进行铣削，使该棱角形成台阶状；

6）、利用45º下角度铣刀对第5）步形成的台阶进行铣削，形成下斜面；

7）、利用45º上角度铣刀对第3）步加工的上斜面形成的台阶进行铣削，使该台阶再次成斜面状；

8）、利用复合精成形铣刀对滑座槽的两侧进行铣削；

9）、利用砂轮对滑座槽的两侧进行磨削成型；

10）、检测。

本发明的滚柱滑座内形腔面的加工方法，与现有技术相比具有工方法简便、制造成本低、工期短、节省原材料的优点。

附图说明

图1是本发明具体实施方式的带滑座槽的滑座毛坯断面示意图；

图2是铣削滑座槽底面和底侧面的示意图；

图3是铣削滑座槽中部斜面的示意图；

图4是铣削滑座槽底部两侧凹入槽示意图；

图5是铣削凹入槽上边内侧成台阶结构示意图；

图6是铣削滑座槽下斜面示意图；

图7是将上斜面形成的台阶铣成上斜面示意图；

图8是对滑座槽两侧面进行精铣示意图；

图9是对滑座槽两侧面进行磨削示意图；

图10是滑座槽磨削后的结构示意图。

具体实施方式

本发明的滚柱滑座内形腔面的加工方法，步骤如下：

如图1：用精密模锻技术锻造出滑座毛坯，在滑座毛坯上直接形成有加工余量的滑座槽21,滑座槽21断面上部和下部呈方形，中间通过梯形过渡。

设计产品毛坯图纸，采用精密模锻的方法，一料多件，精锻成形，使得滑座内型腔已初步形成，克服原锻成矩形四方毛坯的不足。滑座内型腔加工余量减少，毛坯重量减轻，金属利用率提高，成本降低，缩短了生产周期，取得显著的经济效益。

本发明中机加工部是将复杂的结构截面形状分解，再结合结构截面的相关位置、尺寸大小及精度情况，参照外形尺寸，逐步形成各铣削单元。在一次装夹中完成滚柱滑座内型腔的铣削加工。而且设计基准、工艺基准、测量基准相统一，这样以来，减少定位、装夹、测量误差，加工精度和加工质量得以提高，降低了废品率，生产效率及产能得以提高。

选择精密立式加工中心机床为加工机床，选精密液压虎钳作夹具。

设计长刃立铣刀、t形槽铣刀、45°下角度铣刀、45°上角度铣刀、复合精成形铣刀共5种专用铣刀。将这些刀具安装在bt40刀柄上，再装于机床的圆盘式刀库中。换刀时由机械手抓取，装在机床主轴锥孔中，再用拉钉拉紧。

根据各工步加工内容要求，设定主轴转速n、工作台进给量f、切削深度ap三个切削参数，编写加工程序存储于机床数控系统中。

清理工件、机床工作台、液压虎钳，以、基准面定位，校正，d面夹紧。

开动机床及冷却液，按所分解铣削单元要求，分工步进行铣削加工。

铣削加工成形后的检测方法：因最后采用复合成形精密铣削加工，故检测时选用截面形状中两侧形面中最长直线间距即可。

机加工步骤如下：

如图2：铣削滑座槽21的内侧面，利用长刃铣刀9对滑座槽21的底面2和对称的两个底侧面3进行铣削；

如图3：利用长刃立铣刀10对滑座槽21中部的对称的上斜面4进行铣削，使上斜面4形成台阶状；

如图4：利用t型槽铣刀11对称的两个底侧面3进行铣削，使底侧面3形成凹入槽12；

如图5：利用t型槽铣刀11对凹入槽12的上边内侧棱角进行铣削，使该棱角形成台阶状；

如图6：利用45º下角度铣刀15对凹入槽12上边内侧形成的台阶进行铣削，形成下斜面16，即用45°下角度铣刀15粗铣削滑座内型腔下端45°滚道滚动面，为之后复合精成形铣削做铺垫；

如图7：利用45º上角度铣刀17对上斜面4形成的台阶进行铣削，使该台

阶再次成斜面状,即用45°上角度铣刀粗铣削滑座内型腔上端45°滚道滚动面，

为复合精成形铣削做准备。

如图8：利用复合精成形铣刀19对滑座槽21的两侧进行铣削,用复合成形精铣刀精铣削滑座的内型腔滚道滚动面，为成形磨削打基础。

如图9：利用砂轮20对滑座槽21的两侧进行磨削成型，具体磨削方法如下：

（1）、采用成形磨削方法加工。

（2）、选用精密数控滑座机床，机床自带进口电永磁吸盘作夹具。该机床具有三轴联动功能，保证加工一致性与设计、工艺、测量基准统一。可一次装多件磨削成形，实现装夹工件数量最大化，发挥机床最大加工能力。在保证磨削精度（±0.003mm）的情况下，大大提高了生产效率。

（3）、设计具有高精度、高硬度、耐磨性好、尺寸一致性好的金刚滚轮。尔后分别装在各自的数控修整器上。

（4）、设计专用磨杆和专用螺钉，并设计制造工艺。

（5）、设计砂轮，确定其粒度60粒、硬度为k，并选择大气孔砂轮。再用专用磨杆和专用螺钉，将砂轮分别安装在滑座磨床的两立式磨头上。

（6）、设计粗磨、半精磨、精磨、光磨共四个磨削工步。再设定磨头转速n、进给量f、切削深度ap三个切削参数，编写加工程序存储于机床数控系统中。

（7）、开启两立式磨头、修整器和冷却液，修整砂轮。修整的砂轮尺寸一致性好，并对砂轮进行自动动平衡。

（8）、清理工件、机床工作台、电永磁吸盘，以、基准面定位，校正，用电永磁吸盘吸牢面。

（9）、开动机床工作台，磨削滚柱滑座内型腔滚道滚动面至成品。

（10）、对工件进行清洗、退磁，并用洁净白布抹干净。

得滚柱滑座内形腔面（如图10）。

对成型的滑座槽进行检测，用滚柱滑座滚道面精度检测装置，实现其精度测量。