CN107877095A - 滚珠丝杠螺母的加工工艺 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种滚珠丝杠螺母的加工工艺，包括下料、机加工、热处理、磨外圆面、外径尺寸检测、裂纹探伤、退磁、清洗、内外径尺寸检测、涂油甩干、烘干、人工尺寸检测以及包装入库，螺母在加工成型后先后经过三道检测，只要其中一道检测不合格产品就被淘汰保证产品在出厂前满足精度要求，并且确保百分之百的出厂成品率；其次在第一道检测后立马进行裂纹探伤以及退磁步骤，保证产品了的质量。

Description

滚珠丝杠螺母的加工工艺

技术领域

本发明涉及一种螺母的加工工艺，特别涉及一种滚珠丝杠螺母的加工工艺。

背景技术

滚珠丝杠副是由滚珠丝杠、滚珠螺母和滚珠组合的传动机构，它可实现旋转运动转变成直线运动。滚珠丝杠螺母从滚珠的循环方式可以分为外循环式以及内循环式，内循环式的滚珠丝杠螺母结构例如在公布号为CN105333080A的发明专利中所公开的“一种高承载力内循环式丝杠副”，此种丝杠螺母在内部开设有循环通道并配合两端的反向装置实现滚珠的内循环。现有内循环式滚珠丝杠螺母在加工制造过程中往往受到设备精度以及人工操作误差的影响，而达不到最终产品的精度要求导致产品的报废。

发明内容

本发明的目的是提供一种加工精度以及成品率较高的滚珠丝杠螺母的加工工艺。

本发明的上述技术目的是通过以下技术方案得以实现的：

一种滚珠丝杠螺母的加工工艺，包括以下加工步骤：

步骤A、下料；

步骤B、机加工：根据图纸要求加工出螺母的形状；

步骤C、热处理；

步骤D、磨外圆面；

步骤E、外径尺寸检测；

步骤F、裂纹探伤；

步骤G、退磁；

步骤H、清洗；

步骤I、内外径尺寸检测；

步骤J、涂油甩干；

步骤K、烘干；

步骤L、人工尺寸检测；

步骤M、包装入库。

通过采用上述技术方案，螺母在加工成型后先后经过步骤E、步骤I以及步骤L三道检测，只要其中一道检测不合格产品就被淘汰保证产品在出厂前满足精度要求，并且确保百分之百的出厂成品率；其次在第一道检测后立马进行裂纹探伤以及退磁步骤，保证产品了的质量。

作为优选地，所述的步骤B机加工依次包括粗车A区、粗车B区、精车B区以及精车A区，其中粗车A区具体包括以下加工工序：

工序A-1、钻中心孔；

工序A-2、粗车端面与外圆面；

工序A-3、镗孔；

粗车B区包括以下加工工序：

工序B-1、粗车端面与外圆面；

工序B-2、镗孔；

精车B区包括以下加工工序：

工序B-10、精车端面与外圆面；

工序B-20、粗车外螺纹；

工序B-30、螺旋滚道槽加工；

工序B-40、精车中心孔；

工序B-50、铣梯形台阶处开槽；

工序B-60、粗铣U型槽；

工序B-70、精铣U型槽；

工序B-80、粗钻循环通道；

工序B-90、通钻循环通道；

工序B-100、钻与循环通道一头连通的沉头孔；

工序B-110、铣外螺纹三个圆弧槽；

工序B-120、外螺纹精加工；

工序B-130、外螺纹去毛刺；

精车A区包括以下加工工序：

工序A-10、粗车端面与外圆面；

工序A-20、精车中心孔；

工序A-30、铣梯形台阶处开槽；

工序A-40、粗铣U型槽；

工序A-50、精铣U型槽；

工序A-60、钻与循环通道另一头连通的沉头孔；

工序A-70、铣外圆面处两让位槽；

工序A-80、外圆面处两让位槽倒角；

工序A-90、精车端面。

通过采用上述技术方案，针对具体型号的滚丝丝杠螺母采用不同的加工工序直接影响到产品加工的精度以及加工的效率；本螺母加工前先将螺母分成A区与B区两个加工区，加工顺序按照从加工A区到加工B区，再由加工B区到加工A区提高加工效率，此外按照从外加工内在从内加工到外的顺序进行，再更好的提高加工效率的同时提升加工精度。

作为优选地，工序B-20中螺旋滚道槽采用滚压方式加工成型。

通过采用上述技术方案，利用滚压加工成型出螺旋滚道槽有效避免了加工加工段产生的毛刺以及粉末现象，影响到加工精度；此外通过滚压方式所加工成型的螺旋滚道槽表面更为光滑，可直接作为精加工，省去后续的加工工序提高加工效率，配合按照特定工序对于螺母的加工，使得螺母的加工精度大幅的提升。

作为优选地，所述的热处理包括先将螺母在热处理多用炉中保温50min ~55min，保温温度在800℃-830℃之间，随后进行光亮淬火，光亮淬火后进行低温回火并保温1.6h~1.8h，低温回火温度在160℃~175℃，最后产品进行空冷。

通过采用上述技术方案，螺母在进行淬火前先在热处理多用炉里按照设计温度以及保温时间进行预热处理尽可能会的消除带状组织偏析，随后进行光亮淬火，减少产品表面的氧化同时控制保温时间在1.6h~1.8h之间将螺母的内部组织充分奥氏体化，随后进行低温回火消除淬火时的应力，保证一定的强度基础，最后螺母采用空冷方式以保持较为恒定的冷却速度以及冷却时间，保证马氏体相变的充分进行，得到强度高、寿命长的滚珠丝杠螺母。

作为优选地，所述裂纹探伤采用荧光式探伤，具体操作为向螺母表面均匀喷涂荧光染料，完成喷涂后清洗掉荧光染料并涂覆吸附剂，用紫外灯进行照射观察是否存在黄绿色荧光斑点或条纹，来判断是否存在缺陷。

通过采用上述技术方案，荧光式探伤属于渗透探的一种，具有灵敏度高、操作简单以及便于观察的优势。

作为优选地，步骤H中对螺母的清洗采用煤油超声波清洗机进行。

通过采用上述技术方案，煤油超声波清洗机主要由喷淋清洗系统、超声波清洗系统、过滤循环系统、喷淋漂洗系统、变频调速系统、吹干系统、烘干系统、喷淋防锈系统组成，它以煤油作为清洗介质，并可将螺母表面的切削液、油污、粉尘以及颗粒杂质吸附，经过超声波处理后使得附着物与螺母的金属表面脱离，再利用喷淋冲洗后彻底清洗掉螺母表面的颗粒杂质和油污，达到理想的清洗的效果，并且还具有清洗速度快、不损伤物件等优点。

作为优选地，所述的涂油甩干步骤中，螺母完全浸没在防锈油中，浸泡时间在2s~4s之间，随后采用离心甩干方式进行甩干。

通过采用上述技术方案，利用浸油方式对螺母进行上油，具有上油速度快、上油完全等优点，并浸泡数秒后可保证螺母外表面充分上油，随后采用离心甩干方式提高甩干效率，进而提高加工效率。

作为优选地，在步骤I与步骤J之间还包括在螺母端面打上防伪二维码步骤。

通过采用上述技术方案，防伪二维码能够快速识别产品的生产厂家，可保证消费者的合理权利。

综上所述，本发明具有以下有益效果：

通过特定的机加工工序提高产品的加工精度以及加工效率，其次在成型后先进行与热处理再进行淬火以及低温回火保证产品的强度以及使用寿命，并利用三道检测保证产品出厂前的精度要求结合裂纹探伤保证产品出厂的质量，同时提高了成品率。

附图说明

图1为滚珠丝杠螺母的加工工艺的流程图；

图2为滚珠丝杠螺母的结构示意图；

图3为粗车A区加工工序的流程图；

图4为粗车B区加工工序的流程图；

图5为精车B区加工工序的流程图；

图6为精车A区加工工序的流程图。

图中：10、中心孔；11、安装槽；111、梯形槽；112、开槽；12、U型槽；13、循环通道；20、端面；30、外圆面；31、外螺纹；32、圆弧槽；14、沉头孔；33、让位槽；40、螺旋滚道槽。

具体实施方式

以下结合附图对本发明作进一步详细说明。

实施例一

参阅图1，一种滚珠丝杠螺母的加工工艺，包括以下操作步骤：

步骤A、下料：

以柱形的棒材作为基材，通过圆锯机将棒材切割成多段设计长度的毛坯料。

步骤B、机加工：

图2示出了本滚珠丝杠螺母的具体结构，按照图示所标识的首先界定加工零件的左侧区域即为加工A区，加工零件的右侧区域即为加工B区。

本步骤依次包括了粗车A区、粗车B区、精车B区以及精车A区四道大工序，其中粗车A区的加工工序参阅图3所示具体包括：

工序A-1、钻中心孔10；

工序A-2、粗车端面20与外圆面30；

工序A-3、镗孔：经过镗孔后在加工A区的端面20处形成与中心孔10连通的安装槽11。

粗车B区的加工工序参阅图4所示具体包括：

工序B-1、粗车端面20与外圆面30；

工序B-2、镗孔：同样经过镗孔后在加工B区的端面20形成与中心孔10连通的安装槽11。

精车B区的加工工序参阅图5所示具体包括：

工序B-10、精车端面20与外圆面30；

工序B-20、粗车外螺纹31；

工序B-30、螺旋滚道槽40加工：采用滚压加工方式加工成型；

工序B-40、精车中心孔10；

工序B-50、铣梯形台阶处开槽112：在安装槽11铣出梯形槽111，并在梯形槽111内铣出开槽112；

工序B-60、粗铣U型槽12；

工序B-70、精铣U型槽12；

工序B-80、粗钻循环通道13；

工序B-90、通钻循环通道13；

工序B-100、钻与循环通道13一头连通的沉头孔14；

工序B-110、铣外螺纹31三个圆弧槽32；

工序B-120、外螺纹31精加工；

工序B-130、外螺纹31去毛刺。

精车A区的加工工序参阅图6所示具体包括：

工序A-10、粗车端面20与外圆面30；

工序A-20、精车中心孔10；

工序A-30、铣梯形台阶处开槽112；

工序A-40、粗铣U型槽12；

工序A-50、精铣U型槽12；

工序A-60、钻与循环通道13另一头连通的沉头孔14；

工序A-70、铣外圆面30处两让位槽33；

工序A-80、外圆面30处两让位槽33倒角；

工序A-90、精车端面20。

步骤C、热处理：

将零件放入到热处理多用炉中，首先保温50min ，保温温度为800℃，随后进行光亮淬火，光亮淬火后进行低温回火并保温1.6h，低温回火温度为162℃，最后零件放到空冷室内进行空冷。

表1示出了按照本步骤热处理后以及按照市场上常规的热处理后螺母的硬度测量结果对比表。

试验方法：

用电火花数控线切割机床分别截取按照本步骤处理后以及按照市场上常规热处理后的两个截面为10mm×10mm的试样，并界定按照本步骤热处理后的螺母试样标号为a，按照市场上常规热处理后的螺母试样标号为b，采用硬度计对两试样进行洛氏硬度测量。

表1 a、b试样的硬度测试结果

从表1可得知，经过本步骤的热处理后，相比市场上常规的热处理在硬度上要提升了近4HRC。

步骤D、磨外圆面：

利用磨床对螺母的外圆面进行打磨，打磨持续时间为50s。

步骤E、外径尺寸检测：

采用专用的外径检具对螺母的外圆直径进行检测，如不符合检测标准则淘汰零件，如符合要求检测标准则进入到下一道加工步骤。

步骤F、裂纹探伤：

向螺母表面均匀喷涂荧光染料，完成喷涂后清洗掉荧光染料并涂覆吸附剂，用紫外灯进行照射观察是否存在黄绿色荧光斑点或条纹，来判断是否存在缺陷，如发现存在黄绿色荧光斑点或条纹则判断出螺母存在加工缺陷，将其筛选出淘汰；如未发现任何的黄绿色荧光斑点或条纹则说明零件不存在任何的加工缺陷进入到一道加工步骤。

步骤G、退磁：

螺母经过退磁机完成退磁操作。

步骤H、清洗：

将螺母投放入到煤油超声波清洗机内进行清洗，清洗时间控制在10min~12min之间。

步骤I、内外径尺寸检测：

对完成清洗后的螺母进行第二次检测，主要检测螺母的内外径是否符合要求，如不符合要求则淘汰零件，如符合要求则进入到下一道加工步骤。

步骤I-1、打防伪二维码：

采用激光二维码打标机在螺母的端面处打上防伪二维码。

步骤J、涂油甩干：

螺母完全浸没在防锈油中浸泡3s，随后采用离心甩干方式进行甩干。

步骤K、烘干；

将甩干后的螺母在强光照射下进行烘干，烘干持续时间在5s~10s之间。

步骤L、人工尺寸检测：

对螺母的各尺寸完全进行第三次检测，并利用扫码机对螺母上的防伪二维码进行扫码操作，检测是否可以扫出二维码，如不符合要求则淘汰零件，如符合要求零件即可使用。

步骤M、包装入库。

实施例二

一种滚珠丝杠螺母的加工工艺，与实施例一的区别在于热处理过程中保温时间为55min，保温温度为827℃，低温回火温度为174℃，低温回火保温时间为1.8h。

实施例三

一种滚珠丝杠螺母的加工工艺，与实施例一的区别在于热处理过程中保温时间为53min,保温温度为812℃，低温回火温度为168℃低温回火保温时间为1.7h。

本具体实施例仅仅是对本发明的解释，其并不是对本发明的限制，本领域技术人员在阅读完本说明书后可以根据需要对本实施例做出没有创造性贡献的修改，但只要在本发明的权利要求范围内都受到专利法的保护。

Claims (8)

1.一种滚珠丝杠螺母的加工工艺，其特征在于，包括以下加工步骤：

步骤A、下料；

步骤B、机加工：根据图纸要求加工出螺母的形状；

步骤C、热处理；

步骤D、磨外圆面；

步骤E、外径尺寸检测；

步骤F、裂纹探伤；

步骤G、退磁；

步骤H、清洗；

步骤I、内外径尺寸检测；

步骤J、涂油甩干；

步骤K、烘干；

步骤L、人工尺寸检测；

步骤M、包装入库。

2.根据权利要求1所述的滚珠丝杠螺母的加工工艺，其特征在于，所述的步骤B机加工依次包括粗车A区、粗车B区、精车B区以及精车A区，其中粗车A区具体包括以下加工工序：

工序A-1、钻中心孔（10）；

工序A-2、粗车端面（20）与外圆面（30）；

工序A-3、镗孔；

粗车B区包括以下加工工序：

工序B-1、粗车端面（20）与外圆面（30）；

工序B-2、镗孔；

精车B区包括以下加工工序：

工序B-10、精车端面（20）与外圆面（30）；

工序B-20、粗车外螺纹（31）；

工序B-30、螺旋滚道槽（40）加工；

工序B-40、精车中心孔（10）；

工序B-50、铣梯形台阶处开槽（112）；

工序B-60、粗铣U型槽（12）；

工序B-70、精铣U型槽（12）；

工序B-80、粗钻循环通道（13）；

工序B-90、通钻循环通道（13）；

工序B-100、钻与循环通道（13）一头连通的沉头孔（14）；

工序B-110、铣外螺纹（31）三个圆弧槽（32）；

工序B-120、外螺纹（31）精加工；

工序B-130、外螺纹（31）去毛刺；

精车A区包括以下加工工序：

工序A-10、粗车端面（20）与外圆面（30）；

工序A-20、精车中心孔（10）；

工序A-30、铣梯形台阶处开槽（112）；

工序A-40、粗铣U型槽（12）；

工序A-50、精铣U型槽（12）；

工序A-60、钻与循环通道（13）另一头连通的沉头孔（14）；

工序A-70、铣外圆面（30）处两让位槽（33）；

工序A-80、外圆面（30）处两让位槽（33）倒角；

工序A-90、精车端面（20）。

3.根据权利要求2所述的滚珠丝杠螺母的加工工艺，其特征在于，工序B-20中螺旋滚道槽采用滚压方式加工成型。

4.根据权利要求1所述的滚珠丝杠螺母的加工工艺，其特征在于，所述的热处理包括先将螺母在热处理多用炉中保温50min ~55min，保温温度在800℃-830℃之间，随后进行光亮淬火，光亮淬火后进行低温回火并保温1.6h~1.8h，低温回火温度在160℃~175℃，最后产品进行空冷。

5.根据权利要求1所述的滚珠丝杠螺母的加工工艺，其特征在于，所述裂纹探伤采用荧光式探伤，具体操作为向螺母表面均匀喷涂荧光染料，完成喷涂后清洗掉荧光染料并涂覆吸附剂，用紫外灯进行照射观察是否存在黄绿色荧光斑点或条纹。

6.根据权利要求1所述的滚珠丝杠螺母的加工工艺，其特征在于，步骤H中对螺母的清洗采用煤油超声波清洗机进行。

7.根据权利要求1所述的滚珠丝杠螺母的加工工艺，其特征在于，所述的涂油甩干步骤中，螺母完全浸没在防锈油中，浸泡时间在2s~4s之间，随后采用离心甩干方式进行甩干。

8.根据权利要求1所述的滚珠丝杠螺母的加工工艺，其特征在于，在步骤I与步骤J之间还包括在螺母端面打上防伪二维码步骤。