CN110757259B

CN110757259B - 一种对多个丝杆螺母内螺旋滚道的抛光装置

Info

Publication number: CN110757259B
Application number: CN201911388615.5A
Authority: CN
Inventors: 郭宗福; 赵坤; 徐林燕
Original assignee: Cixing Group Co ltd
Current assignee: Cixing Group Co ltd
Priority date: 2019-12-30
Filing date: 2019-12-30
Publication date: 2022-05-27
Anticipated expiration: 2039-12-30
Also published as: CN110757259A

Abstract

本发明为一种对单个丝杆螺母内螺旋滚道的抛光装置，包括：中心杆；待抛光的丝杆螺母，套设于中心杆上，中心杆的部分外表面与丝杆螺母内螺旋滚道之间形成一打磨管道；顶盖，套设在中心杆的顶部顶盖设有与打磨管道连通的第一磨料进出口，第一磨料进出口用以提供磨料进出；底座，位于中心杆的下方，底座设有与打磨管道连通的第二磨料进出口；连接机构，将中心杆、丝杆螺母、底座和顶盖连接固定以形成一整体结构；震动装置，与底座连接，用以对整体结构进行高频振动，从而使磨料流流经打磨管道时，磨料流与丝杆螺母内螺旋滚道进行充分摩擦。

Description

一种对多个丝杆螺母内螺旋滚道的抛光装置

技术领域

本发明涉及精密抛光设备技术领域，具体而言，涉及一种对多个丝杆螺母内螺旋滚道的抛光装置。

背景技术

抛光加工是各种固体材料表面实现尺寸超精密、形状超准确、表面粗糙度极低的唯一手段，也是消除表层以下材料加工缺陷、损伤的最佳方法。抛光加工的适用范围广泛，能够胜任各种复杂型面的超精密加工。尤其对于光学、电子信息领域中使用的各种难加工材料复杂型面零件的加工，抛光加工工艺发挥着不可替代的作用。

传统抛光加工技术多采用散粒磨料低速加工方式，存在精度保持性较低、加工速度低等缺点，极大地影响了精密零件的生产率，尤其在大型光学自由曲面零件的加工中，研磨抛光加工的时间占到了整个加工时间的大部分，加工一件产品用时少则数百小时，多则数月。

对于目前广泛使用的慢速环形研磨抛光方式，运动形式多为研盘转动，工件相对于研盘自转与公转的形式，虽工艺相对简单，但存在去除函数不理想，适用工件面型单一，难以适应于复杂曲面的加工，工件尺寸、工件转速、研盘转速有严格限制等缺点；对于国外新采用的气囊抛光设备，其结构较复杂，球头形抛光头上磨粒回转半径较小，研磨抛光速度较低，使得加工效率提高不明显，虽适合于加工复杂型面零件，但在加工大中型超精密零件时效率较低，并且使用时加工成本很高。

针对于刹车系统中的丝杆螺母内螺旋滚道，由于其空间形状、尺寸的限制很难采用传统的抛光方法进行加工。为保证加工后的表面质量，现有的加工方法是采用细粒度的成形砂轮进行磨削加工；但是由于砂轮尺寸小、砂轮气孔小，为保证加工表面不烧伤，其加工效率非常低。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的是提供一种对丝杆螺母内螺旋滚道的抛光装置。具体为提供一种通过振动增强磨料流对丝杆螺母内螺旋滚道进行抛光的装置，且该装置可对单个丝杆螺母进行抛光，也可以同时对多个丝杆螺母进行抛光。

一种对单个丝杆螺母内螺旋滚道的抛光装置，包括：

中心杆；

待抛光的丝杆螺母，套设于所述中心杆上，所述中心杆的部分外表面与所述丝杆螺母内螺旋滚道之间形成一打磨管道；

顶盖，套设在所述中心杆的顶部，所述顶盖设有与所述打磨管道连通的第一磨料进出口，所述第一磨料进出口用以提供磨料进出；

底座，位于所述中心杆的下方，所述底座设有与所述打磨管道连通的第二磨料进出口；

连接机构，将所述中心杆、所述丝杆螺母、所述底座和所述顶盖连接固定以形成一整体结构；

震动装置，与所述底座连接，用以对所述整体结构进行高频振动，从而使磨料流流经所述打磨管道时，所述磨料流与所述丝杆螺母内螺旋滚道进行充分摩擦。

进一步地，所述连接机构包括：在所述中心杆轴向一端的第一连接体，在所述中心杆轴向另一端的第二连接体；

所述底座上与所述第一连接体相配合的第一连接配合体；

所述第一连接体和所述第一连接配合体相配合将所述中心杆与所述底座连接；

与所述第二连接体相配合的第二连接配合体；

所述第二连接体和所述第二连接配合体进一步配合使所述顶盖和所述底座夹紧所述丝杆螺母；

进一步地，所述第一连接体为所述中心杆轴向一端凸起的第一螺栓；

所述第二连接体为所述中心杆轴向另一端凸起的第二螺栓；

所述第一连接配合体为所述底座上的螺孔；

所述第二连接配合体为螺母；

所述顶盖设有供所述第二螺栓穿出的孔；所述螺母位于所述顶盖外部，通过所述螺母和所述第二螺栓的配合使所述顶盖与所述底座夹紧所述丝杆螺母；

进一步地，所述震动装置为激振器或超声振源。

进一步地，垫圈可设置于所述中心杆与所述底座之间用于防止相互摩擦造成损伤，垫圈可设置于所述中心杆与所述顶盖之间用于密封所述磨料流，防止该磨料流由所述顶盖上的孔与所述第二螺栓之间的缝隙渗漏；

垫圈采用塑性材料制备，垫圈可从橡胶垫、黄铜片中选择。

同时对多个丝杆螺母内螺旋滚道的抛光装置，包括：

多个中心杆；与所述中心杆数量相同的丝杆螺母，所述丝杆螺母与所述中心杆一一对应，用以套设于所述中心杆上，所述中心杆的部分外表面与所述内螺旋滚道形成一打磨管道；

顶盖，套设在多个所述中心杆的顶部上，所述顶盖设有与每个所述打磨管道连通的多个第一磨料进出口；底座，位于所述中心杆的下方，所述底座设有与每个所述打磨管道连通的多个第二磨料进出口；

F夹子，采用所述F夹子对所述顶盖和底座进行夹持，夹持位置为所述顶盖的顶面和所述底座的底面；

所述中心杆，所述丝杆螺母、所述顶盖和所述底座在所述F夹子夹持下配合连接形成一整体结构；

进一步地，所述中心杆底部设置有一螺栓，所述底座对应每个所述螺栓位置设置有与之匹配的螺孔，所述中心杆通过所述螺栓固定于所述底座上。

进一步地，同时对多个丝杆螺母进行抛光的装置中，所述顶盖由上流道板和上流道盖板组成；

对应所述中心杆的位置，所述上流道板设置多个用于容置所述中心杆轴向另一端的圆柱形的凹台；

对应所述凹台的位置，所述上流道板设有第二圆孔，所述第二圆孔的直径大于所述中心杆的直径且小于所述丝杆螺母的外直径，以至于所述第二圆孔与所述中心杆之间形成与所述打磨管道连通的第二圆环；

所述上流道板上表层设有第二凹槽，所述第二凹槽与所述第二圆孔连通，对应所述第二凹槽的位置，所述上流道盖板上设有贯穿其板体的第二孔道，所述上流道盖板覆盖于所述上流道板的上表面上，从而部分所述上流道盖板的上表面与第二凹槽及所述第二圆环形成所述上通道。

进一步地，每个所述第二孔道到对应的所述打磨管道的管口位置之间的距离相等。

进一步地，同时对多个丝杆螺母进行抛光的装置中，所述底座由下流道板和下流道盖板组成，所述下流道盖板设置多个直径与所述中心杆直径一致的圆柱形的凸台，所述凸台的轴心位置设有所述第三螺孔；

对应所述凸台的位置，所述下流道板设有第一圆孔，所述第一圆孔的直径大于所述中心杆的直径且小于所述丝杆螺母的外直径，以至于所述第一圆孔与所述中心杆之间形成与所述打磨管道连通的第一圆环；

所述下流道板下表层设有第一凹槽，所述第一凹槽与所述第一圆孔连通，对应所述第一凹槽的位置，所述下流道盖板上设有贯穿其板体的第一孔道，所述下流道盖板覆盖于所述下流道板的下表面上，从而部分所述下流道盖板的上表面与所凹槽及所述第一圆孔形成所述下通道。

进一步地，所述凸台的高度与所述下流道板的厚度一致。

进一步地，所述装置在其底座的下表面还可设有弹性支撑体，所述弹性支撑体弹性支撑所述底座，该弹性支撑体可以减轻激振器的驱动力，该弹性支撑体可选自气囊和橡胶。

与现有技术相比：本发明的优点：

1、通过振动装置增强磨料流均一稳定的同时提高磨料流与内螺旋滚道之间的撞击频率，提升摩擦效率，抛光效率高。

2、将外径与丝杆螺母的内径一致的圆柱形的中心杆插入预进行抛光的丝杆螺母中形成预抛光的管道，采用此结构可限制磨料流只在螺旋滚道内流动，不仅避免了对其它部位的影响，还降低了对磨料流体积的要求。

3、不仅可以对单个丝杆螺母进行内螺旋滚道的抛光，还可以同时对多个同尺寸的丝杆螺母进行内螺旋滚道的抛光。

4、优化底座和顶盖的结构，保证同时对多个同尺寸的丝杆螺母进行内螺旋滚道抛光时，保证磨料流从下通道或上通道到达各螺旋滚道入口的距离一致，从而保证各零件的去除效率一致性。

5、中心杆做为磨损件在该装置中替换操作容易，便于维护。

附图说明

下面结合附图对本发明的具体实施方式作进一步详细的说明，其中：

图1是实施例一中针对单个丝杆螺母进行内螺旋滚道抛光的装置的结构示意图；

图2是实施例一中部分构件的结构示意图及中心杆与丝杆螺母配合形成打磨管道的结构示意图；

图3是实施例二中多个丝杆螺母抛光装置的结构示意图；

图4是图3中顶盖的结构示意图；

图5是图3中底座的结构示意图；

图6是图2中中心杆及中心杆与丝杆螺母配合形成打磨管道的结构示意图；

图7是实施例二中针对多个丝杆螺母进行内螺旋滚道抛光的装置的结构示意图；

图8是实施例二中F夹子的结构示意图，该F夹子设有夹紧结构，该F夹子直接夹持顶盖的顶面和底座的底面，在该F夹子夹持下，中心杆、丝杆螺母、顶盖和底座配合连接形成一整体结构。

具体实施方式

下面结合附图，对本发明的具体实施方式作进一步详述，使本发明技术方案更易于理解和掌握。

【实施例一】

如图1和图2所示，一种对单个丝杆螺母内螺旋滚道的抛光装置，包括：一个圆柱形中心杆2，所述中心杆2外径与丝杆螺母1的内径一致，所述中心杆2的轴向长度大于所述丝杆螺母1的轴向长度；所述中心杆2设置于所述丝杆螺母1的内孔之中，从而所述中心杆2的部分外表面与所述内螺旋滚道形成一仅两端开口的打磨管道；底座3，对应所述打磨管道端头的位置，设有供磨料进出的第二磨料进出口；顶盖4，对应所述打磨管道端头的位置，设有供磨料进出的第一磨料进出口；连接机构，将所述中心杆2、所述丝杆螺母1、所述底座3和所述顶盖4连接固定，以至于将所述第二磨料进出口、所述第一磨料进出口分别与所述打磨管道两端开口连通；震动装置9，与所述底座3连接，带动所述底座3、所述中心杆2和所述顶盖4及所述丝杆螺母1高频振动，从而使磨料流流经所述打磨管道时，所述磨料流与所述丝杆螺母内螺旋滚道进行充分摩擦，本实施例中，所述第二磨料进出口为一与外界管道连通的圆形凹槽；所述第一磨料进出口为一与外界管道连通的圆形凹槽，圆形凹槽的形貌保证了只要按照上述位置安装，所述第二磨料进出口和所述第一磨料进出口就可以连通所述打磨管道；采用激振器作为震动装置9。

进一步地，所述连接机构包括：在所述中心杆2轴向一端的第一连接体，在所述中心杆2轴向另一端的第二连接体；

所述底座3上与所述第一连接体相配合的第一连接配合体；

所述第一连接体和所述第一连接配合体相配合将所述中心杆2与所述底座3连接；

与所述第二连接体相配合的第二连接配合体；

所述第二连接体和所述第二连接配合体进一步配合使所述顶盖4和所述底座3夹紧所述丝杆螺母1。

具体的，所述第一连接体为所述中心杆2轴向一端凸起的第一螺栓；

所述第二连接体为所述中心杆2轴向另一端凸起的第二螺栓；

所述第一连接配合体为所述底座3上的螺孔；

所述第二连接配合体为螺母；

所述顶盖4设有供所述第二螺栓穿出的孔；所述螺母位于所述顶盖4外部，通过所述螺母和所述第二螺栓的配合使所述顶盖4与所述底座3夹紧所述丝杆螺母1；

垫圈可设置于所述中心杆2与所述底座3之间用于防止相互摩擦造成损伤，本领域人员可知，为了实现防止相互挤压金属接触面的损伤的功能，还可以在所述底座3相应区域进行镀层等处理，使其具有弹性材质的表面涂层，涂层的选择可减少了垫圈的使用和安装。本实施例中，设置一橡胶垫圈于所述中心杆2与所述顶盖4之间用于密封所述磨料流，防止该磨料流由所述顶盖4上的孔与所述第二螺栓之间的缝隙渗漏，设置一铜制涂层在所述底座3上。

【实施例二】

如图3-8所示，一种对多个丝杆螺母内螺旋滚道的抛光装置，包括：中心杆20设置于丝杆螺母10的内孔之中，所述中心杆20与所述丝杆螺母10一一对应，从而所述中心杆20的部分外表面与所述内螺旋滚道形成一仅两端开口的打磨管道；顶盖40，套设在多个所述中心杆20的顶部上，所述顶盖40设有与每个所述打磨管道连通的多个第一磨料进出口；底座30，位于所述中心杆20的下方，所述底座40设有与每个所述打磨管道连通的多个第二磨料进出口；

所述顶盖40、所述中心杆20、所述丝杆螺母10以及顶盖之间用以配合连接形成一整体结构；

震动装置8，与所述底座30连接，用以对所述整体结构进行高频振动，从而使磨料流流经所述打磨管道时，所述磨料流与所述丝杆螺母内螺旋滚道进行充分摩擦。本实施例中，对25个所述丝杆螺母10同时进行抛光，采用超声振源作为震动装置8。

为了实现对丝杆螺母10的快速夹紧，不再采用每个所述中心杆20均与所述顶盖40和所述底座30相连接的连接方式，而是另采用F夹子进行夹持，该F夹子的结构如图8所示，该F夹子对所述顶盖40和所述底座30进行夹持，夹持位置为所述顶盖的顶面和所述底座的底面，本实施例中，采用四个该F夹子，四个该F夹子均匀分布，且可调节的夹紧结构位于所述顶盖的上方，从而通过旋转螺杆可简单快捷的实现多个所述丝杆螺母10的安装和固定，所述中心杆20、所述丝杆螺母10、所述顶盖40和底座30在所述F夹子夹持下配合连接形成一整体结构。为了防止抛光过程中所述中心杆20因震动而撞击其他部件引起损伤，将每个所述中心杆20的一端均与所述底座30相连接，如实施例一中，所述固定结构采用螺栓和螺孔结构，在所述中心杆20轴向一端的第三连接体与所述底座30上的第三连接配合体将所述中心杆20与所述底座30连接，本实施例中，所述第三连接体为螺栓，所述第三连接配合体为与作为第三连接体的螺栓形貌适配的螺孔。

如图5所示，本实施例中，所述底座30由下流道盖板302和下流道板303组成；

所述下流道盖板302设置25个直径与所述中心杆20直径一致的圆柱形的凸台3024，所述凸台3024的轴心位置设有螺孔作为第三连接配合体；

对应所述凸台3024的位置，所述下流道板303设有第一圆孔3031，所述第一圆孔的直径大于所述中心杆20的直径且小于所述丝杆螺母10的外直径，以至于所述第一圆孔3031与所述中心杆20之间形成与所述打磨管道连通的第一圆环；

所述下流道板303下表层设有第一凹槽3033，所述第一凹槽3033与所述第一圆孔3031连通，对应所述第一凹槽3033的位置，所述下流道盖板302上设有贯穿其板体的第一孔道306，所述第一孔道306用于连接磨料流的进出管道，所述下流道盖板302通过胶水黏贴于所述下流道板303的下表面上，从而所述下流道盖板302的上表面与所述第一凹槽3033形成一管道，该管道连通所述第一圆孔3031及所述第一孔道306。

如图4所示，本实施例中，所述顶盖40由上流道板402和上流道盖板404组成；

对应所述中心杆20的位置，所述上流道盖板404设置25个用于容置所述中心杆20轴向另一端的圆柱形的凹台4042；

对应所述凹台4042的位置，所述上流道板402设有第二圆孔4022，所述第二圆孔4022的直径大于所述中心杆20的直径且小于所述丝杆螺母10的外直径，以至于所述第二圆孔4022与所述中心杆20之间形成与所述打磨管道连通的第二圆环；

所述上流道板402上表层设有第二凹槽4024，所述第二凹槽4024与所述第二圆孔4022连通，对应所述第二凹槽4024的位置，所述上流道盖板404上设有贯穿其板体的第二孔道406，所述第二孔道406用于连接磨料流的进出管道，所述上流道盖板404通过胶水黏贴于所述上流道板402的上表面上，从而实现所述上流道盖板404与所述上流道板402之间的连接，从而部分所述上流道盖板404的上表面与所述第二凹槽4024同样形成一管道，该管道连通所述第二孔道406和所述第二圆环从而形成所述第二磨料进出口。

优化底座和顶盖的结构，保证磨料流从第一磨料进出口或第二磨料进出口到达各打磨管道入口的距离一致，从而保证各零件的去除效率一致性。具体如下：

所述凸台3024的圆心均位于所述下流道板303板体上多个正方形单元格子的顶点上；

所述第一圆孔3031与所述凸台3024同轴心设置，所述第一凹槽3033为十字形且将相邻的四个所述第一圆孔十字形连接，所述第一凹槽3033的十字形交叉点与其连接的四个所述第一圆孔的距离均一致，所述第一孔道306对应第一凹槽3033的十字形交叉点处设置。

所述第二圆孔4022与所述凹台4042同轴心设置；

所述第二凹槽4024为十字形且将相邻的四个所述第二圆孔十字形连接，所述第二凹槽4024的十字形交叉点与其连接的四个所述第二圆孔的距离均一致，所述第二孔道406对应第二凹槽4024的十字形交叉点处设置。

考虑到此装置的重量，为了增加稳定性，所述底座30的下表面可设有4个弹性支撑体，4个弹性支撑体均匀分布，且弹性支撑所述底座30，在进行抛光时，弹性支撑体还可以减轻激振器的驱动力，本实施例中，所述弹性体为弹簧。

上面结合附图对本发明进行了示例性的描述，显然本发明的实现并不受上述方式的限制，只要采用了本发明的方法构思和技术方案进行的各种改进，或未经改进将本发明的构思和技术方案直接应用于其它场合的，均在本发明的保护范围内。

Claims

1.一种对多个丝杆螺母内螺旋滚道的抛光装置，包括：多个中心杆（20）；

多个待加工的丝杆螺母（10），所述丝杆螺母（10）与所述中心杆（20）一一对应，用以套设于所述中心杆（20）上，所述中心杆（20）的部分外表面与内螺旋滚道形成一打磨管道；

所述中心杆（20）外径与所述丝杆螺母（10）的内径一致；

顶盖（40），套设在多个所述中心杆（20）的顶部上，所述顶盖（40）设有与每个所述打磨管道连通的多个第一磨料进出口；底座（30），位于所述中心杆（20）的下方，所述底座（30）设有与每个所述打磨管道连通的多个第二磨料进出口；

F夹子，采用所述F夹子对所述顶盖（40）和底座（30）进行夹持；

所述中心杆（20）、所述丝杆螺母（10）、所述顶盖（40）和所述底座（30）在所述F夹子夹持下配合连接形成一整体结构；

震动装置（8），与所述底座（30）连接，用以对所述整体结构进行高频振动，从而使磨料流流经所述打磨管道时，所述磨料流与所述丝杆螺母内螺旋滚道进行充分摩擦；

其特征在于：所述顶盖（40）由上流道板（402）和上流道盖板（404）组成；

所述上流道盖板（404）对应每个所述中心杆（20）位置设置有套设在所述中心杆（20）顶部的凹台（4042）；对应每个所述凹台（4042）的位置，所述上流道板（402）设有供所述中心杆（20）穿过的第二圆孔（4022）；

所述上流道板（402）上表层设有纵横交错的第二凹槽（4024），每个所述第二圆孔（4022）均分布于所述第二凹槽（4024）的位置上，使所述第二凹槽（4024）与所述第二圆孔（4022）连通，对应所述第二凹槽（4024）的位置，所述上流道盖板（404）上设有贯穿其板体的第二孔道（406），所述上流道盖板（404）覆盖于所述上流道板（402）的上表面上，所述第二孔道（406）与第二凹槽（4024）形成所述第一磨料进出口。

2.根据权利要求1所述的对多个丝杆螺母内螺旋滚道的抛光装置，其特征在于：所述中心杆底部设置有一螺栓，所述底座（30）对应每个所述螺栓位置设置有与之匹配的螺孔，所述中心杆（20）通过所述螺栓固定于所述底座（30）上。

3.根据权利要求1所述的对多个丝杆螺母内螺旋滚道的抛光装置，其特征在于：每个所述第二孔道（406）到对应的所述打磨管道的管口位置之间的距离相等。

4.根据权利要求1所述的对多个丝杆螺母内螺旋滚道的抛光装置，其特征在于：

所述底座（30）由下流道盖板（302）和下流道板（303）组成；

所述下流道盖板（302）对应每个所述中心杆（20）的位置，设置有用以承托所述中心杆（20）底部的凸台（3024），所述凸台（3024）的轴心位置设有螺孔；

对应每个所述凸台（3024）的位置，所述下流道板（303）设有供所述中心杆（20）底部穿过的第一圆孔（3031），

所述下流道板（303）下表层设有纵横交错的第一凹槽（3033），每个所述第一圆孔（3031）均分布于所述第一凹槽（3033）的位置上，使所述第一凹槽（3033）与所述第一圆孔（3031）连通，对应所述第一凹槽（3033）的位置，所述下流道盖板（302）上设有贯穿其板体的第一孔道，所述下流道盖板（302）覆盖于所述下流道板（303）的下表面上，从而所述第一孔道（306）与所述第一凹槽（3033）及所述第一圆孔（3031）形成所述第二磨料进出口。

5.根据权利要求4所述的对多个丝杆螺母内螺旋滚道的抛光装置，其特征在于：所述凸台（3024）的高度与所述下流道板（303）的厚度一致。

6.根据权利要求1至5任一项所述的对多个丝杆螺母内螺旋滚道的抛光装置，其特征在于：所述底座（30）的下表面设有弹性支撑体，所述弹性支撑体弹性支撑所述底座（30）。