一种具有表面实时检测功能的丝杠生产用研磨设备的制作方法

本发明涉及丝杆加工，具体为一种具有表面实时检测功能的丝杠生产用研磨设备。

背景技术：

1、丝杆螺母副是一种高精度的传动结构，在需要直线进给的自动化场合被大量使用，随着技术进步，目前更高精度的滚珠丝杆被越来越多的使用。

2、影响丝杆传动精度的主要因素有丝杆表面螺纹槽的尺寸公差、螺纹槽表面粗糙度、滚珠的圆球度等等，在丝杆加工的尾道工序就是对丝杆的螺纹槽进行研磨，研磨质量直接影响成品精度。

3、现有技术中，磨削设备使用传统磨轮形式或者改造的球形铣刀形式，刀具以一个球状运动区域在定点运动，丝杆螺纹槽不断经过该球形磨削面相当于与一个滚珠啮合，磨削设备只在一处位置进行磨削，加工整根丝杆需要耗时很久，而且，磨削刀具的装夹、丝杆工件的装夹需要较为熟练的操作人员才能够完成，装夹的误差大大影响磨削面的受力情况，磨削不充分或者磨削过量都是常常发生的情况，拉低了磨削良品率，造成丝杆前面的加工工序浪费。

技术实现思路

1、本发明的目的在于提供一种具有表面实时检测功能的丝杠生产用研磨设备，以解决上述背景技术中提出的问题。

2、为了解决上述技术问题，本发明提供如下技术方案：

3、一种具有表面实时检测功能的丝杠生产用研磨设备，研磨设备包括支座、牵引电机、研磨线，支座上转动支撑起待加工的丝杆，支座上两端还与丝杆螺纹连接，牵引电机设置在支座一旁，牵引电机牵引丝杆转动前进，研磨线与丝杆螺纹槽槽底接触并在接触位置沿螺纹槽切向布置，研磨线在与丝杆接触位置具有直线移动。

4、牵引电机拖曳丝杆前进，支座固定，丝杆在支座上前进同时进行转动，丝杆待研磨的螺纹槽在空间上占据固定路径，研磨线直径与螺纹槽上的圆弧直径相等，可以以切向完全嵌入某一点的螺纹槽内，研磨线直线运动并与螺纹槽接触，研磨线表面具有磨削结构用作螺纹槽的抛光，现研磨的相对摩擦方向是沿螺纹槽的延伸方向，在螺纹槽的表面制造的微观结构中，就算存在线痕等缺陷，也是沿着螺纹槽的长度方向延伸，丝杆在于滚珠啮合时，摩擦阻力减小。

5、研磨线在沿其长度方向进给是同时具有自转运动。

6、研磨线如果只进行直线进给并循环，那么其只有固定的一侧表面与丝杆进行接触，久而久之，表面研磨用的微观结构磨损，也导致研磨线自身的圆度无法保持，影响其与螺纹槽切向嵌合时的贴合程度，所以，本申请研磨线在直线进给过程中还加入自转运动，可以让研磨线表面全部与丝杆进行接触，保持磨损均匀，充分利用研磨线的所有表层结构，自转运动不需要太高，少量即可，反而更应当保证研磨线在与丝杆接触位置的直线度，不能为了使其自转而有所弯曲。

7、研磨设备还包括支撑轮组，支撑轮组设置在底座上方，研磨线在支撑轮组上平行绕制一圈以上，位于最低处的研磨线与丝杆接触。

8、研磨线环有多根，或者一根研磨线足够长并在支撑轮组上环绕多圈并通过转接轮循环回位，多根研磨线同时进行磨削作业时就是线速度具有少量差异也没关系，同步进行的多根研磨线可以提高研磨效率，节省单根丝杆的加工时间。

9、支撑轮组包括固定辊、张紧辊、辊座、张紧弹簧，固定辊有两根相互平行且高度相同，张紧辊与固定辊平行，固定辊两端转轴的安装部件分别通过支架固定到辊座上，张紧辊两端转轴的安装部件通过连杆转动安装到辊座上，张紧辊相对于辊座的公转轴线与张紧辊自身轴线平行，连杆与辊座上固定表面之间设置张紧弹簧，张紧弹簧的弹力释放方向是促使张紧辊远离固定辊，研磨线在固定辊、张紧辊之间绕制。

10、张紧辊配合固定辊将研磨线撑起，保持低处研磨线的水平绷直姿态，研磨线循环运动，不断从丝杆表面掠过进行研磨作业。

11、研磨设备还包括驱动滚柱，驱动滚柱与研磨线外表面滚动接触，驱动滚柱安装轴线与研磨线轴线之间存在夹角，驱动滚柱有多个并环绕研磨线，驱动滚柱自身设置旋转驱动。

12、驱动滚柱通过静摩擦力为研磨线赋予进行动力，因为驱动滚柱的转轴与研磨线之间存在夹角，所以，驱动滚柱为研磨线赋予前进运动时，同样会赋予一定圆周运动。

13、研磨设备还包括光学探头，光学探头设置支座靠近牵引电机的一端上方，光学探头竖直朝下发光并拍摄，光学探头根据反光均匀度判定丝杆表面粗糙度。

14、光学探头识别表面加工后的质量，如果反射光谱中存在显著光点或者暗淡点，说明该处存在毛刺或其他缺陷，应当提示工作人员挑出该丝杆并进行深入检查。

15、研磨设备还包括牵引固定件、牵引绳，牵引固定件固定在丝杆的一端，牵引固定件与牵引电机的伸缩端之间设置牵引绳。

16、丝杆在使用时端部必然存在连接结构，不管是端部中央的螺纹孔还是端部的螺纹结构或者通过轴套的形式施加紧定螺钉轴向固定，丝杆端部连接所用特征在本申请中通过牵引固定件连接，再辅以牵引绳来施加轴向的拖曳力，牵引绳承受扭转作用。

17、研磨线包括橡胶管、研磨层，橡胶管内部中空并设置充气腔，橡胶管外表面设置研磨层。

18、研磨线可以通过往充气腔内充气来改变自身直径，研磨层也是具有一定的弹性结构，只是还粘接有很多微米级别的金刚石粉末颗粒物，研磨线改变自身直径以便与不同规格的丝杆螺纹槽大小匹配，应当注意的是，研磨线的直径改变最好只在小范围内进行，防止过大范围的变动而影响研磨线自身的硬度，研磨过程无法保持固定直径，所以，橡胶管要较硬较厚，充气压力很大才少量改变线径，要实现较大范围的丝杆螺纹槽大小匹配，应当制造并备用多个规格的研磨线。

19、研磨线还包括气嘴、内螺纹圈、旋柱，

20、橡胶管为首尾连接的切断结构，橡胶管一端端部设置衔接口，衔接口与充气腔之间设置气嘴，衔接口内壁上固定设置金属的内螺纹圈，橡胶管未设置衔接口的另一端设置固定旋柱，旋柱与内螺纹圈螺纹连接。

21、当需要改变研磨线直径时，将线连接端的旋柱与内螺纹圈拧开，通过气嘴往充气腔内充气或者泄气，修改完毕后，重新将旋柱与内螺纹圈旋合让研磨线成为首尾相连的完整一圈。

22、与现有技术相比，本发明所达到的有益效果是：本发明通过研磨线形式来对丝杆上的螺纹槽进行多位置同步研磨，提升磨削效率，节省时间同时保证获得较高的光滑度，研磨线与螺纹槽的相对运动方向沿螺纹槽长度方向，微观上不可避免而存在的一些线痕缺陷也是沿螺纹槽长度方向，相比于垂直于螺纹槽长度方向的微观线痕，在丝杆运动过程中对于滚珠的摩擦阻力更小，丝杆使用更顺畅，研磨线可以通过内部充气方式在小范围内改变直径，适应不同的丝杆螺纹槽大小需求，工件的装夹与研磨线的安装简便，研磨精度不容易受到操作者安装手段误差的影响。

技术特征：

1.一种具有表面实时检测功能的丝杠生产用研磨设备，其特征在于：所述研磨设备包括支座(1)、牵引电机(2)、研磨线(4)，所述支座(1)上转动支撑起待加工的丝杆(9)，支座(1)上两端还与丝杆(9)螺纹连接，所述牵引电机(2)设置在支座(1)一旁，牵引电机(2)牵引丝杆(9)转动前进，所述研磨线(4)与丝杆(9)螺纹槽槽底接触并在接触位置沿螺纹槽切向布置，研磨线(4)在与丝杆(9)接触位置具有直线移动。

2.根据权利要求1所述的一种具有表面实时检测功能的丝杠生产用研磨设备，其特征在于：所述研磨线(4)在沿其长度方向进给是同时具有自转运动。

3.根据权利要求2所述的一种具有表面实时检测功能的丝杠生产用研磨设备，其特征在于：所述研磨设备还包括支撑轮组(5)，所述支撑轮组(5)设置在底座(1)上方，所述研磨线(4)在支撑轮组(5)上平行绕制一圈以上，位于最低处的研磨线(4)与丝杆(9)接触。

4.根据权利要求3所述的一种具有表面实时检测功能的丝杠生产用研磨设备，其特征在于：所述支撑轮组(5)包括固定辊(51)、张紧辊(52)、辊座(53)、张紧弹簧(54)，所述固定辊(51)有两根相互平行且高度相同，所述张紧辊(52)与固定辊(51)平行，固定辊(51)两端转轴的安装部件分别通过支架固定到辊座(53)上，所述张紧辊(52)两端转轴的安装部件通过连杆(55)转动安装到辊座(53)上，张紧辊(52)相对于辊座(53)的公转轴线与张紧辊(52)自身轴线平行，所述连杆(55)与辊座(53)上固定表面之间设置张紧弹簧(54)，所述张紧弹簧(54)的弹力释放方向是促使张紧辊(52)远离固定辊(51)，所述研磨线(4)在固定辊(51)、张紧辊(52)之间绕制。

5.根据权利要求4所述的一种具有表面实时检测功能的丝杠生产用研磨设备，其特征在于：所述研磨设备还包括驱动滚柱(7)，所述驱动滚柱(7)与研磨线(4)外表面滚动接触，驱动滚柱(7)安装轴线与研磨线(4)轴线之间存在夹角，驱动滚柱(7)有多个并环绕研磨线(4)，驱动滚柱(7)自身设置旋转驱动。

6.根据权利要求4所述的一种具有表面实时检测功能的丝杠生产用研磨设备，其特征在于：所述研磨设备还包括光学探头(6)，所述光学探头(6)设置支座(1)靠近牵引电机(2)的一端上方，所述光学探头(6)竖直朝下发光并拍摄，光学探头(6)根据反光均匀度判定丝杆表面粗糙度。

7.根据权利要求4所述的一种具有表面实时检测功能的丝杠生产用研磨设备，其特征在于：所述研磨设备还包括牵引固定件(31)、牵引绳(32)，所述牵引固定件(31)固定在丝杆(9)的一端，牵引固定件(31)与牵引电机(2)的伸缩端之间设置牵引绳(32)。

8.根据权利要求4所述的一种具有表面实时检测功能的丝杠生产用研磨设备，其特征在于：所述研磨线(4)包括橡胶管(41)、研磨层(42)，所述橡胶管(41)内部中空并设置充气腔(43)，橡胶管(41)外表面设置研磨层(42)。

9.根据权利要求8所述的一种具有表面实时检测功能的丝杠生产用研磨设备，其特征在于：所述研磨线(4)还包括气嘴(45)、内螺纹圈(46)、旋柱(47)，

技术总结
本发明涉及丝杆加工技术领域，具体为一种具有表面实时检测功能的丝杠生产用研磨设备，研磨设备包括支座、牵引电机、研磨线，支座上转动支撑起待加工的丝杆，支座上两端还与丝杆螺纹连接，牵引电机设置在支座一旁，牵引电机牵引丝杆转动前进，研磨线与丝杆螺纹槽槽底接触并在接触位置沿螺纹槽切向布置，研磨线在与丝杆接触位置具有直线移动。研磨线在沿其长度方向进给是同时具有自转运动。研磨设备还包括支撑轮组，支撑轮组设置在底座上方，研磨线在支撑轮组上平行绕制一圈以上，位于最低处的研磨线与丝杆接触。

技术研发人员：吴辉,徐涛
受保护的技术使用者：常州富丽康精密机械有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/15