CN103791054A - 加工螺杆和螺母系统中螺母螺纹的方法和相应的变形丝锥 - Google Patents

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Abstract

在螺杆和螺母系统内加工螺母的方法，包括第一材料去除步骤以形成内螺纹，其公称直径值小于预定最终公称直径值，以及在第一步骤过程中形成的螺纹的第二塑性变形步骤，以通过材料移动获得所述的预定的最终值。

Description

加工螺杆和螺母系统中螺母螺纹的方法和相应的变形丝锥
技术领域
本发明涉及螺杆和螺母类型系统的领域，允许将转动运动转换为线性传递运动，反之亦然。
更特别地，本发明涉及一种加工这种系统中螺母螺纹的方法。
背景技术
螺杆和螺母系统具有包括外螺纹的螺杆、围绕螺杆设置并包括内螺纹的螺母、以及与螺杆的外螺纹和螺母的内螺纹作用的多个滚动部件。滚动部件可以为球或辊。辊系统与球系统相比的主要优点是其具有更高的容纳载荷的能力。
为了得到这种系统中螺母的螺纹，通常进行包括车削和磨削的材料去除步骤。然而，通过这种加工操作，螺母螺纹的表面处理与实现螺纹和螺母系统的更高效率不符合，特别与小尺寸的系统不符合。为了克服这些缺陷，除了机加工步骤外还可设有螺母螺纹的研磨或表面重修步骤。然而，这种表面重修操作相对昂贵。
发明内容
本发明的目的是克服这些缺陷。
更特别地，本发明的目的是提供一种螺杆和螺母系统中螺母的加工方法，其允许表面加工处理适于用一种经济的方式实现相关系统更高的效率。
在一个实施例中，螺杆和螺母系统包括提供具有外螺纹的螺杆、围绕所述螺杆同轴设置其上并且具有所述内螺纹的螺母及在螺杆的螺纹和螺母的螺纹之间设置的多个滚动部件，加工该螺杆和螺母系统中螺母的螺纹的方法包括第一材料去除步骤以形成内螺纹，其公称直径值小于预定的最终公称直径值，以及第一步骤过程中形成的螺纹的第二塑性变形步骤，以通过材料位移得到最终的预定公称直径值。
较优地，在第一材料去除步骤期间形成螺母螺纹以得到比预定的最终公称直径值小10μm至100μm的公称直径值，优选为20μm至50μm。μm
在一个优选的实施例中，螺母螺纹通过变形丝锥被塑性地变形。
在一个实施例中，在第一材料去除步骤过程中在螺母螺纹上形成槽。槽被可形成在螺母螺纹的底部。可选地或结合地，在第一材料去除步骤中在螺母螺纹的顶端形成倒角。
同样地，本发明涉及一种变形丝锥，包括轴和螺纹部件，螺纹部件包括锥形的变形区域和扩展所述变形区域的大直径部分的圆柱校准区域。丝锥可包括在所述锥形变形区域侧部的所述丝锥的端部的圆柱丝锥中心区域。
附图说明
在阅读了实现的详细说明和以实施例方式的具体实施方式后，本发明将更易于被理解，实施例不是限制性的并且通过附图示出，其中：
图1是螺杆和螺母系统的透视图，
图2和3是根据本发明的示例性实施例的丝锥装置的透视和侧视图，
图4是示出了根据本发明的示例性实施例的图1中的系统中的螺母螺纹加工过程中的一个步骤的透视图，
图5是示出了加工过程中不同步骤的螺母螺纹的局部截面视图，
图6至8是示出了根据不同过程的实施例的螺母螺纹局部截面视图。
具体实施方式
在图1中，螺杆和螺母系统，其整体的附图标记为10，包括：螺杆12，具有轴14，提供有外螺纹16；螺母18，与螺杆12同轴安装并且具有内螺纹，其内直径大于外螺纹16的外径；和多个滚动部件(没有示出)，径向地设置在螺杆和螺母之间。滚动部件可以为纵向辊或球。螺杆12纵向地延伸通过形成所述螺母的内螺纹的螺母18的圆柱孔。
如以下更详细地描述，如图2和3中所示的变形丝锥特别地被用于螺母18的内螺纹的加工。具有轴20a的附图标记为20的丝锥包括方型工作头22、圆柱轴24、螺纹部分26和具有延伸所述螺纹部分的端部的圆柱部分28。螺纹部分26此处包括在圆周方向上相互等间距并形成瓣的三部分。生成的瓣减少了丝锥的螺纹部分26和螺母的孔之间的接触表面，从而允许不用去除材料产生所述螺母材料的塑性变形。
螺纹部分26包括锥形变形区域26a，其小直径部分同轴地延伸端部圆柱形部分28形成丝锥中央部分。螺纹部分26同样地包括圆柱形校正区域26b，同轴地延伸变形区域26a的大直径部分并与圆柱轴24连接起来。例如，变形区域26a可以等于螺纹部分26的螺距的两倍的长度。
为了进行螺母18内螺纹的加工，使用下面的方法。第一步骤，通过去除材料形成过渡内螺纹30(图5)，所述螺纹的公称直径值小于最终的预定公称直径值，最终的预定公称直径值对应于在螺杆和螺母系统内为了其运行要得到的螺母的最终内螺纹32的直径值。较优地螺母的该过渡螺纹30被形成从而在材料厚度上得到相对于预定最终值的标记为e的公差，所述公差在10μm至100μm之间，优选地在20μm和50μm之间。
接着，在第二步骤期间，在第一步骤得到的螺纹30塑性地变形以通过材料位移获得最终的预定公称直径值，从而获得最终螺纹32。为了进行过渡螺纹30的塑性变形，使用变形丝锥20。丝锥的圆柱端部部分28被初始插入到螺母18的孔内。丝锥的螺纹部分26然后被引入到螺母18的孔内，如图4所述，以在其整个长度上变形在之前第一步骤的过程之前得到的过渡螺纹30。在该过程的第二步骤期间，丝锥20推走或移除材料，从而其在径向、轴向和周向上运转，以获得最终的预定公称直径和由过渡螺纹30而来的最终螺纹32。
如图6所示，为了易于过渡螺纹30材料随后的塑性流动，可在第一材料移除步骤过程中在螺纹的底部形成径向向内的槽34。槽34形成一区域，在该区域内在随后的第二塑性变形步骤中过渡螺纹30的材料可被自由地移动。在示出的示例性的实施例中，槽34为在直的部分形成的圆弧形结构。可选地，当然可以为槽34设置为其他的形貌，例如，图7中示出的矩形形状。为了易于过渡螺纹30的材料的塑性流动，另外还可在所述螺纹的每个顶部设置倒角36，如图8所示。
在描述的示例性实施例中，螺母的过渡螺纹30的塑性变形通过变形丝锥获得。可选地，可使用其他的技术获得这些塑性变形，例如通过在螺母的内螺纹上的滚动球或还可通过使用具有抵靠着所述螺纹的指状物的工具。
螺母的端部螺纹通过材料移除步骤接着没有去除材料的螺纹坯的变形步骤获得。使用这种加工工艺，螺母的内螺纹具有接近于通过后续的校正步骤获得的表面处理。而且，通过塑性变形步骤，内螺纹的力学阻力增加。从而获得相应的允许效率和服务寿命提高的螺杆和螺母系统。

Claims (9)

1.一种在螺杆和螺母系统中加工螺母内螺纹的方法，该螺杆和螺母系统包括具有外螺纹的螺杆、围绕所述螺杆同轴设置在其上的螺母及设置在螺杆和螺母的螺纹之间的多个滚动部件，该方法的特征在于包括第一材料去除步骤以形成内螺纹，其公称直径值小于预定最终公称直径值，以及在该第一步骤过程中形成的螺纹的第二塑性变形步骤，以通过材料位移获得所述的预定的最终值。
2.根据权利要求1的方法，其中在该第一材料去除步骤中形成该螺母螺纹以获得比该预定最终公称直径值小10μm至100μm的公称直径值。
3.根据权利要求2的方法，其中在该第一材料去除步骤中形成该螺母螺纹以获得比该预定最终公称直径值小20μm至50μm的公称直径值。
4.根据前述权利要求的任一项的方法，其中该螺母螺纹通过变形丝锥进行塑形变形。
5.根据前述权利要求的任一项的方法，其中在该第一材料去除步骤过程中在该螺母螺纹上形成槽。
6.根据权利要求5的方法，其中该槽在该螺母螺纹的底部形成。
7.根据前述权利要求任一项的方法，在该第一材料去除步骤的过程中在该螺母螺纹的顶端形成倒角。
8.一种变形丝锥，包括轴(24)和螺纹部分(26)，其特征在于该螺纹部分包括锥形变形区域(26a)和延伸所述变形区域大直径部分的圆柱校正区域(26b)。
9.根据权利要求8的丝锥，包括在该锥形变形区域(26a)侧部的所述丝锥的端部设置的圆柱中央区域(28)。
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