多头螺纹滚珠螺母的加工工艺的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种多头螺纹滚珠螺母的加工工艺。
【背景技术】
[0002]滚珠丝杠副一般由滚珠丝杠、滚珠螺母、钢球、预压片、反向器、防尘器组成，是精密机械上最常使用的传动元件，其主要功能是将旋转运动转换成线性运动，或将扭矩转换成轴向作用力，同时兼具高精度、可逆性和高效率的特点，由于具有很小的摩擦阻力，滚珠丝杠被广泛应用于各种工业设备和精密仪器。随着机械产品向高速、高效、自动化方向发展，对大导程、高精度的滚珠丝杠副提出了要求，由于随着滚珠丝杠副导程的增加，采用传统工艺虽然丝杠的加工精度能够保证，但是螺母的内螺纹滚道制造难度加大，采用传统的加工工艺难以保证精度，容易造成误差过大。螺母内螺纹滚道的传统加工工艺为:1.粗车螺母滚道(留有磨削余量);2.螺母淬火；3.内螺纹磨床磨削螺母滚道。由于多头螺纹且是大导程的规格，另外要求装配预紧，按照传统加工工艺有两个难点:一、螺纹升角很大，当达到32.5°，砂轮接杆的角度搬不了这么大，而且本身允许搬的角度也没有这么大，所以滚道截形的保证有困难；二、由于是多头，因此在磨削中存在分度误差，以及多头螺纹直径的一致性存在较大误差，约为0.014-0.02mm (测量上是以壁厚H值作为测量要素并提出一致性要求)，导致难以保证装配的预紧要求。
【发明内容】
[0003]本发明所要解决的技术问题是，克服以上现有技术的缺点:提供一种高精度的多头螺纹滚珠螺母的加工工艺。
[0004]本发明的技术解决方案如下:一种多头螺纹滚珠螺母的加工工艺，具体包括以下步骤:
1)将螺母毛坯粗车出螺母外形后进行调质处理；
2)精车上述螺母的外形以及内螺纹滚道；
3)将步骤2)中制备好的螺母与标准丝杠装配，通过多次增大钢球直径进行预压并使螺母在标准丝杠上旋转跑合，由于标准丝杠和钢球硬度较高，从而以钢球的碾压来减少螺母各种加工误差，使螺母符合装配要求；
4)对步骤3)中加工好的螺母进行氮化处理。
[0005]所述的标准丝杠为通过现有技术制备的符合精度要求的丝杠。作为优化，所述标准丝杠以及钢球的硬度大于步骤3)中螺母的硬度。
[0006]步骤3)中，螺母与标准丝杠每次装配后钢球施加在滚道上的预压力为2-3kgf。
[0007]步骤3)中，螺母与标准丝杠每次装配后在标准丝杠上面上下旋转跑合次数为3—4次。
[0008]步骤3)主要为所述螺母与标准丝杠多次装配后通过钢球施加在滚道上的预压力来碾压滚道的过程。
[0009]本发明的有益效果是:本发明首先采用粗车螺母外形后进行调质处理；然后精车螺母的内螺纹滚道；最后通过多次增大钢球直径进行预压装配，使螺母在标准丝杠上旋转跑合，从而以钢球的挤压来减少各种加工误差，不但有效减小了螺母内滚道之间的误差，还有效提高了螺母多头螺纹的一致性装配要求，能够加工出具备高精度标准的大导程、多头螺纹的滚珠丝杠副，克服了现有加工技术加工大导程、多头螺纹滚珠丝杠副存在误差较大、精度较低的困难。
【具体实施方式】
[0010]下面用具体实施例对本发明做进一步详细说明，但本发明不仅局限于以下具体实施例。
[0011]实施例一
按照以下步骤加工多头螺纹滚珠螺母:
1)粗车螺母外形后进行调质处理；
2)精车螺母的外形以及内螺纹滚道；
3)将步骤2)中制备好的螺母与标准丝杠装配，通过多次增大钢球直径进行预压并使螺母在标准丝杠上旋转跑合，具体更换钢球挤压的次数视车加工的H值(滚道底部到外圆的壁厚值)误差大小而定，误差越小则装配碾压次数就越少，从而以钢球的碾压来减少各种加工误差，使螺母符合装配要求；
4)对步骤3)中加工好的螺母进行氮化处理。
[0012]所述的标准丝杠为通过现有技术制备的符合精度要求的丝杠，作为优化，所述标准丝杠以及钢球的硬度大于步骤3)中螺母的硬度。
[0013]步骤3)中，螺母与标准丝杠每次装配后钢球施加在滚道上的预压力为2-3kgf。
[0014]步骤3)中，螺母与标准丝杠每次装配后在标准丝杠上面上下旋转跑合次数为3—4次。
[0015]作为优化，步骤3)中螺母与标准丝杠装配后钢球施加在滚道上的预压力控制在能够保证正常碾压的程度。
[0016]实施例二
下面以加工中径20导程40，螺旋升角为32.5°的4头右旋螺纹的滚珠螺母为例，具体按照以下步骤:
O以38CrMnAlA圆钢为原材料车出螺母外形后进行调质处理:HB250 ；
2)以数控车床精车螺母的外形以及内螺纹滚道，4条滚道H值一致性控制在
0.03-0.05mm ；
3)将步骤2)中制备好的螺母与标准丝杠装配，所述的标准丝杠采用GCrl5轴承钢为原材料，通过热处理淬火而获得较高的硬度:HRC60-64，再由高精度的螺纹磨床加工出符合精度要求的丝杠；
钢球直径增量一般从-20 μπι到+20 μm并且按每2 μπι —档规值进行划分。先用合适尺寸的钢球进行试装(预压力为2.5kgf)，将螺母在标准丝杠上面上下旋转跑合3—4次，其H 值一致性修复 0.012-0.018mm ；
然后更换比前面所装钢球+4 μπι的钢球再进行试装(预压力为2.5kgf)，上下跑合3—4次，其H值一致性修复0.008-0.012mm ；
然后再次更换比上一次所装钢球+4 μ m的钢球进行试装(预压力仍然为2.5kgf)，继续上下跑合3— 4次，其H值一致性修复0.005-0.008mm ；
然后再次更换大钢球进行试装，反复对螺母滚道进行碾压使其最后达到工艺要求:每一头螺纹的H值一致性< 0.006mm。
[0017]4)对步骤3)中加工好的螺母进行氮化处理:HV彡900?
[0018]以上仅是本发明的特征实施范例，对本发明保护范围不构成任何限制。凡采用同等交换或者等效替换而形成的技术方案，均落在本发明权利保护范围之内。
【主权项】
1.一种多头螺纹滚珠螺母的加工工艺，其特征在于:具体包括以下步骤: 1)将螺母毛坯粗车出螺母外形后进行调质处理； 2)精车上述螺母的外形以及内螺纹滚道； 3)将步骤2)中制备好的螺母与标准丝杠装配，并通过多次增大钢球直径进行预压并使螺母在标准丝杠上旋转跑合，从而以钢球的碾压来减少螺母的加工误差，使螺母符合装配要求； 4)对步骤3)中加工好的螺母进行氮化处理。
2.根据权利要求1所述的多头螺纹滚珠螺母的加工工艺，其特征在于:所述的标准丝杠为通过现有技术制备的符合精度要求的丝杠。
3.根据权利要求1所述的多头螺纹滚珠螺母的加工工艺，其特征在于:步骤3)中，所述标准丝杠以及钢球的硬度大于螺母的硬度。
4.根据权利要求1所述的多头螺纹滚珠螺母的加工工艺，其特征在于:步骤3)中，螺母与标准丝杠每次装配后钢球施加在滚道上的预压力为2-3kgf。
5.根据权利要求1所述的多头螺纹滚珠螺母的加工工艺，其特征在于:步骤3)中，螺母与标准丝杠每次装配后在标准丝杠上面上下旋转跑合次数为3— 4次。
【专利摘要】本发明公开一种多头螺纹滚珠螺母的加工工艺，具体包括以下步骤：1）将螺母毛坯粗车出螺母外形后进行调质处理；2）精车上述螺母的外形以及内螺纹滚道；3）将步骤2）中制备好的螺母与标准丝杠装配，并通过多次增大钢球直径进行预压并使螺母在标准丝杠上旋转跑合，从而以钢球的碾压来减少螺母的加工误差，使螺母符合装配要求；4）对步骤3）中加工好的螺母进行氮化处理；克服了现有加工技术加工大导程、多头螺纹滚珠丝杠副存在误差较大、精度较低的困难。
【IPC分类】B23P15-14
【公开号】CN104526290
【申请号】CN201410786365
【发明人】石李珏, 申宏光
【申请人】宁波滚石自动化科技有限公司
【公开日】2015年4月22日
【申请日】2014年12月18日