CN111889825B - 一种滑块入子的加工方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种滑块入子的加工方法，包括：根据滑块入子的设计尺寸，加工出滑块入子工件；将滑块入子工件置于磨床的夹具中进行固定；获取砂轮加工轨迹，并使磨床的砂轮按照砂轮加工轨迹对滑块入子工件进行二次加工，以去除滑块入子的内螺纹上的螺牙倒扣；其中，获取砂轮加工轨迹的步骤包括：建立滑块入子的分析模型；根据分析模型，计算出螺牙倒扣临界点的位置；根据螺牙倒扣临界点的位置，生成砂轮加工轨迹。本发明通过根据滑块入子的分析模型建立生成砂轮加工轨迹，并让磨床的砂轮按照建立的砂轮加工轨迹对滑块入子工件进行二次加工，以去除滑块入子工件内螺纹上的螺牙倒扣，从而避免倒扣拉伤产品外螺牙，方便产品离型。

Description

一种滑块入子的加工方法

技术领域

本发明涉及模具技术领域，特别涉及一种滑块入子的加工方法。

背景技术

一些注塑产品上的外螺纹会通过两个滑块入子来加工成型。具体地，如图1所示，滑块入子10上设有半圆孔11，半圆孔11的内壁设有内螺纹12，使得当两个滑块入子合模时形成一完整地螺孔，当产品在注塑成型时，该螺孔内的内螺纹会在产品外壁上形成对应的外螺纹。例如，图2示出的镜筒产品，镜筒的外螺纹在产品中心处分模，分型线(中心线)两侧的外螺牙由两个滑块入子成型。

由于两侧滑块入子合模处易产生毛边，故外螺牙两侧一般需要在分型线处各切出一个扁位，为此滑块入子在相应位置上也需要切出一个扁位，以使注塑成型外螺纹时自然在外螺牙的分型线处形成扁位。如图1所示，内螺纹12的两侧(A侧和B侧)均设有扁位13，然而，由于螺牙有升角，导致滑块入子10上的内螺纹12的螺牙在两侧扁位13处会形成倒扣14(类似于斜坡)，而倒扣14的存在会导致产品离型困难、外螺牙容易被拉伤等问题，从而影响产品良率。

发明内容

基于此，本发明的目的是提供一种滑块入子的加工方法，以解决现有技术当中的滑块入子内螺牙上的倒扣会拉伤产品外螺牙的技术问题。

根据本发明实施例当中的一种滑块入子的加工方法，所述方法包括：

根据滑块入子的设计尺寸，加工出滑块入子工件，所述滑块入子上设有半圆孔，所述半圆孔的内壁设有内螺纹；

将所述滑块入子工件置于磨床的夹具中进行固定；

获取砂轮加工轨迹，并使所述磨床的砂轮按照所述砂轮加工轨迹对所述滑块入子工件进行二次加工，以去除所述内螺纹上的螺牙倒扣；

其中，所述获取砂轮加工轨迹的步骤包括：

根据所述滑块入子的设计尺寸建立所述滑块入子的分析模型；

根据所述滑块入子的分析模型，计算出所述内螺纹的螺牙倒扣临界点的位置；

根据所述螺牙倒扣临界点的位置，生成所述砂轮加工轨迹。

进一步地，根据所述螺牙倒扣临界点的位置，生成所述砂轮加工轨迹的步骤包括：

根据所述螺牙倒扣临界点的位置，建立砂轮轨迹圆；

根据所述砂轮轨迹圆和所述螺纹的螺距，生成所述砂轮加工轨迹。

进一步地，所述使所述磨床的砂轮按照所述砂轮加工轨迹对所述滑块入子工件进行二次加工，以去除所述内螺纹上的螺牙倒扣的步骤包括：

将所述砂轮移至对所述内螺纹第一侧的首个螺牙的螺牙倒扣进行加工；

在首个螺牙的螺牙倒扣加工完后，将所述砂轮移动一个螺距，以对下一个螺牙的螺牙倒扣进行加工；

在所述内螺纹第一侧的所有螺牙的螺牙倒扣加工完成后，将所述砂轮移至对所述内螺纹第二侧的螺牙倒扣进行加工，所述内螺纹的第一侧和第二侧的螺牙倒扣的加工方式相同；

其中，在对每个螺牙的螺牙倒扣进行加工时，所述砂轮均以所述砂轮轨迹圆作为运行轨迹运行。

进一步地，根据所述螺牙倒扣临界点的位置，建立砂轮轨迹圆的步骤包括：

将所述螺牙倒扣临界点以所述滑块入子的分型面为基准进行镜像，得到所述螺牙倒扣临界点的镜像点；

将所述螺牙倒扣临界点和所述镜像点作为所述砂轮轨迹圆上的两个点，建立所述砂轮轨迹圆。

进一步地，所述砂轮轨迹圆上的各个点处在同一个高度上。

进一步地，所述螺牙倒扣临界点的位置为所述螺牙倒扣临界点到所述滑块入子的分型面的垂直距离。

进一步地，所述螺牙倒扣临界点到所述滑块入子的分型面的垂直距离S的计算公式为：

其中，A为螺牙升角，r为螺牙大径与扁位的过渡圆的半径，d为螺牙大径圆的半径，l为扁位与螺牙大径圆的最小距离。

进一步地，所述砂轮的外周包括上圆锥面和下圆锥面，所述上圆锥面和所述下圆锥面的锥角与所述内螺纹的螺牙锥角相等，当所述砂轮置于相邻两个螺牙之间时，所述上圆锥面和所述下圆锥面分别与所述相邻两个螺牙的表面接触。

与现有技术相比，通过滑块入子的分析模型定位出螺牙倒扣临界点的位置，并根据螺牙倒扣临界点的位置生成砂轮加工轨迹，并让磨床的砂轮按照该砂轮加工轨迹对滑块入子工件进行二次加工，以去除滑块入子工件内螺纹上的螺牙倒扣，从而避免倒扣拉伤产品外螺牙，方便产品离型。

附图说明

图1为现有技术当中的滑块入子的立体图；

图2为现有技术当中的镜筒的结构图；

图3为本发明第一实施例中的滑块入子的加工方法的流程图；

图4为本发明实施例提供的获取砂轮加工轨迹的具体实施流程图；

图5-图6为本发明实施例提供的螺牙倒扣临界点定位公式的推导说明图；

图7为本发明实施例提供的砂轮轨迹圆的建立说明图；

图8为图7当中I处的放大图；

图9为本发明实施例提供的滑块入子二次加工的具体实施流程图；

图10-图11为本发明实施例提供的滑块入子二次加工的过程说明图；

图12为本发明实施例提供的二次加工完成后的滑块入子的立体结构图；

图13为本发明实施例提供的砂轮结构图。

主要元件符号说明：

10、滑块入子；11、半圆孔；12、内螺纹；13、扁位；14、倒扣；20、砂轮。

如下具体实施方式将结合上述附图进一步说明本发明。

具体实施方式

为了便于理解本发明，下面将参照相关附图对本发明进行更全面的描述。附图中给出了本发明的若干实施例。但是，本发明可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施例。相反地，提供这些实施例的目的是使对本发明的公开内容更加透彻全面。

需要说明的是，当元件被称为“固设于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的。

除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本发明。本文所使用的术语“及/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。

请参阅图3，所示为本发明第一实施例中的滑块入子的加工方法，包括步骤S10-步骤S30，其中：

步骤S10，根据滑块入子的设计尺寸，加工出滑块入子工件，所述滑块入子上设有半圆孔，所述半圆孔的内壁设有内螺纹。

其中，所述滑块入子的设计尺寸一般包括滑块入子的产品尺寸，例如长宽高、以及半圆孔的半径、内螺纹的螺牙参数等等。可以理解的，根据滑块入子的设计尺寸可以建立滑块入子的三维或二维模型，也可以直接加工出滑块入子工件。此处需要说明的是，步骤S10加工出的滑块入子工件与现有滑块入子产品一致，因此步骤S10可以按现有加工滑块入子的工艺步骤来加工出滑块入子工件，为此，经步骤S10加工出的滑块入子工件20的内螺牙12在两侧扁位13处会形成倒扣14，滑块入子工件的具体结构参见图1所示。在具体实施时，优选将两个滑块入子进行组立加工内螺纹，以使两个滑块入子后面合模能够形成一完整的螺纹孔，从而使滑块入子能够加工出连续、完整的外螺纹产品。

步骤S20，将所述滑块入子工件置于磨床的夹具中进行固定。

步骤S30，获取砂轮加工轨迹，并使所述磨床的砂轮按照所述砂轮加工轨迹对所述滑块入子工件进行二次加工，以去除所述内螺纹上的螺牙倒扣。

在本实施例当中，具体采用坐标磨床来对滑块入子工件进行二次加工，以去除滑块入子工件上的倒扣；具体为，先将滑块入子工件置于磨床的夹具中进行固定，然后利用磨床的砂轮对滑块入子工件上的倒扣进行磨除。

可以理解的，在磨床对滑块入子工件加工前，需要获取磨床的砂轮加工轨迹，以使砂轮按照该砂轮加工轨迹来进行加工，从而精确的去除滑块入子工件上的倒扣。在具体实施时，可以直接在磨床上建立生成砂轮加工轨迹，或者也可以先生成(如在电脑上先建立好砂轮加工轨迹)砂轮加工轨迹、然后在将砂轮加工轨迹数据导入磨床上。

示例而非限定，请参阅图4，所示为所述获取砂轮加工轨迹的步骤的一种可选地具体实现方式，包括如下步骤：

步骤S31，根据所述滑块入子的设计尺寸建立所述滑块入子的分析模型；

步骤S32，根据所述滑块入子的分析模型，计算出所述内螺纹的螺牙倒扣临界点的位置；

步骤S33，根据所述螺牙倒扣临界点的位置，生成所述砂轮加工轨迹。

在具体获取砂轮加工轨迹时，先根据设计尺寸建立滑块入子的分析模型，该分析模型可以为三维模型或二维模型，然后根据建立的滑块入子的分析模型，从中计算出滑块入子上的内螺纹的螺牙倒扣临界点的位置，最后根据螺牙倒扣临界点的位置，生成砂轮加工轨迹。

在本实施例当中，所述螺牙倒扣临界点的位置为所述螺牙倒扣临界点到所述滑块入子的分型面的垂直距离，即采用螺牙倒扣临界点到滑块入子的分型面的垂直距离(也是Y轴尺寸)来定位螺牙倒扣临界点。

其中，所述螺牙倒扣临界点到滑块入子的分型面的垂直距离S的计算公式为：

其中，A为螺牙升角，r为螺牙大径与扁位的过渡圆的半径，d为螺牙大径圆的半径，l为扁位与螺牙大径圆的最小距离。

请参阅图5-图6，所示为上述公式的推导所示：先假设螺牙倒扣临界点在图6中A点位置，则A点到分型面的垂直距离S＝L+H，其中H为扁位长度，从图5当中可以明显推导出

r、d及△l都可以从滑块入子的设计尺寸中得到，因此扁位长度H可以通过公式计算得到。再参阅图6，L＝r*sinA，A为螺牙升角，可以从滑块入子的设计尺寸中得到，或者螺牙升角A也可以通过以下公式计算得到：

其中，P是螺距，螺距为相邻两个螺牙之间的距离，可从滑块入子的设计尺寸中得到。因此L也可以通过公式计算得到。在L+H都已知的情况下，就可以求出A点到分型面的垂直距离S，从而定位出螺牙倒扣临界点A的实际位置。

需要说明的是，螺牙倒扣临界点的位置也为螺牙等斜度曲线所在位置；内螺纹的螺牙从螺牙倒扣临界点到滑块入子的分型面这段部位(即等斜度曲线以外)上才存在倒扣，而从螺牙倒扣临界点往内(远离分型面的方向，也即等斜度曲线以内)部分不存在倒扣。并且由于内螺纹的螺牙在两端都有扁位，因此内螺纹的螺牙两端都有倒扣临界点，两端的倒扣临界点关于内螺纹的中心线对称设置。因此定位得出螺牙倒扣临界点的位置，就可以确定螺牙倒扣的位置。

具体地，根据所述螺牙倒扣临界点的位置，生成所述砂轮加工轨迹的步骤具体包括：

根据所述螺牙倒扣临界点的位置，建立砂轮轨迹圆；

根据所述砂轮轨迹圆和所述螺纹的螺距，生成所述砂轮加工轨迹。

其中，砂轮轨迹圆为砂轮加工时运行的轨迹圆，该砂轮轨迹圆的圆心为砂轮中心，该砂轮轨迹圆的圆周为砂轮外周；在具体实施时，砂轮轨迹圆需要满足以下三个条件：(一)砂轮轨迹圆应小于螺牙大径圆，即砂轮轨迹圆必须位于螺牙大径圆以内，以避免砂轮在对倒扣进行打磨时对螺牙大径部分造成磨损，从而保证螺牙完整结构不被破坏；(二)砂轮轨迹圆需要囊括螺牙从螺牙倒扣临界点到滑块入子的分型面这段部位，即砂轮轨迹圆需要囊括整个螺牙倒扣，从而保证砂轮能够将整个螺牙倒扣一部磨除；(三)砂轮轨迹圆上的各个点处在同一个高度上，即砂轮轨迹圆处在水平面上，不能有倾角，这样可以保证砂轮能够水平地对螺牙倒扣进行磨除，从而真正去除螺牙上的倒扣。

示例而非限定，根据所述螺牙倒扣临界点的位置，建立砂轮轨迹圆的步骤具体包括：

将所述螺牙倒扣临界点以所述滑块入子的分型面为基准进行镜像，得到所述螺牙倒扣临界点的镜像点；

将所述螺牙倒扣临界点和所述镜像点作为所述砂轮轨迹圆上的两个点，建立所述砂轮轨迹圆。

如图7-图8所示，在A点位置确定之后，以滑块入子的分型面为基准对A点进行镜像，得到螺牙倒扣临界点A点的镜像点B点，在已知砂轮轨迹圆的圆周上两个点的位置的情况下，即可建立砂轮轨迹圆。或者，也可以再选螺牙大径圆和扁位之间在滑块入子分型面上的一个点，如图8中的C点，然后根据A、B、和C三点来建立砂轮轨迹圆。或者，在一些可选实施例当中，也可以先建立砂轮外径圆(外周面)模型，然后在确定A、B两点位置后，调用并移动砂轮外径圆模型，直到砂轮外径圆模型移动到满足上述条件(一)至(二)，此外砂轮外径圆模型及其所在位置就构成砂轮轨迹圆。在此需要说明的是，镜像点B点同为另一个滑块入子上的螺牙倒扣临界点，例如第一滑块入子和第二滑块入子为组立加工的两个滑块入子，假设第一滑块入子上的螺牙倒扣临界点为A点，由于第一滑块入子和第二滑块入子完全关于分型面镜像，因此A点以分型面为基准镜像得到的镜像点B点也即为第二滑块入子上的螺牙倒扣临界点。因此，基于上述方式建立的砂轮轨迹圆即能够保证：砂轮轨迹圆位于螺牙大径圆以内，同时也能够使砂轮轨迹圆恰好囊括整个螺牙倒扣部分。

示例而非限定，请参阅图9，所示为使所述磨床的砂轮按照所述砂轮加工轨迹对所述滑块入子工件进行二次加工，以去除所述内螺纹上的螺牙倒扣的步骤的一种可选地具体实现方式，包括如下步骤：

步骤S34，将所述砂轮移至对所述内螺纹第一侧的首个螺牙的螺牙倒扣进行加工；

步骤S35，在首个螺牙的螺牙倒扣加工完后，将所述砂轮移动一个螺距，以对下一个螺牙的螺牙倒扣进行加工；

步骤S36，在所述内螺纹第一侧的所有螺牙的螺牙倒扣加工完成后，将所述砂轮移至对所述内螺纹第二侧的螺牙倒扣进行加工，所述内螺纹的第一侧和第二侧的螺牙倒扣的加工方式相同；

其中，在对每个螺牙的螺牙倒扣进行加工时，所述砂轮均以所述砂轮轨迹圆作为运行轨迹运行。

请参阅图10-图11，对滑块入子工件进行二次加工的具体过程为：先将砂轮20移至内螺纹12第一侧(即A侧)的首个螺牙(最顶部螺牙或最底部螺牙)所在高度，然后水平移动砂轮(也即水平进给)并保证砂轮水平放置，以使砂轮20的中心与建立的砂轮轨迹圆的圆心重合，然后运行砂轮20，此时砂轮的旋转轨迹与砂轮轨迹圆重合，从而对内螺纹12第一侧的首个螺牙的螺牙倒扣14进行磨除(如图10所示)；

当首个螺牙的螺牙倒扣加工完后，将砂轮20水平退回，此时砂轮的中心与内螺纹12的中心重合，然后将砂轮20移动一个螺距(当首个螺牙为最顶部螺牙时，则此时往下移动一个螺距；当首个螺牙为最底部螺牙时，则此时往上移动一个螺距)，由于砂轮20的中心与内螺纹12的中心重合，在移动过程中砂轮不会碰到螺牙，此时砂轮20移至内螺纹12第一侧的第二个螺牙所在高度，然后砂轮按上述相同方式进给并运行，以对内螺纹12第一侧的第二个螺牙上的倒扣进行磨除(如图11所示)，以此类推，直到内螺纹12第一侧的所有螺牙的螺牙倒扣加工完成；

在内螺纹12第一侧的所有螺牙的螺牙倒扣加工完成后，按相同方式将砂轮移至对内螺纹第二侧(即B侧)的螺牙倒扣进行加工，即也是先对内螺纹第二侧的首个螺牙的螺牙倒扣进行加工，并且砂轮每次加工完均移动一个螺距，以分别对内螺纹第二侧的每个螺牙的螺牙倒扣进行加工。其中，二次加工完成后的滑块入子的结构参见图12所示。另外还需要说明的是，当选择第一侧的首个螺牙为最顶部螺牙时，则第二侧的首个螺牙优选为最底部螺牙；或者当选择第一侧的首个螺牙为最底部螺牙时，则第二侧的首个螺牙优选为最顶部螺牙，这样可以使砂轮在加工完第一侧的最后一个螺牙时可以水平移动到对第二侧的首个螺牙进行加工，缩短砂轮移动路径，提高加工效率。

也就是说，在对滑块入子上的整个螺牙倒扣进行加工的整个过程当中(如上所述)，砂轮的移动方式是固定的，因此在获取得到砂轮轨迹圆和内螺纹的螺距后，结合砂轮的固定移动方式即生成了砂轮加工轨迹。

请参阅图13，所示为一种可选的砂轮结构，图中示出的砂轮20的外周包括上圆锥面21和下圆锥面22，上圆锥面21和下圆锥面22的锥角与内螺纹12的螺牙锥角相等，并且当砂轮20置于相邻两个螺牙之间时，上圆锥面21和下圆锥面22分别与相邻两个螺牙的表面接触，从而对相邻两个螺牙的倒扣进行同时加工。例如，请参阅图11，在利用图13中的砂轮结构对滑块入子20第一侧的第二个螺牙的倒扣时，砂轮20的上圆锥面21会对第一个螺牙(即首个螺牙)的下表面上的倒扣进行加工，砂轮20的下圆锥面22则对第二个螺牙上表面上的倒扣进行加工，从而提高倒扣去除效率。

综上，本发明上述实施例当中的滑块入子的加工方法，通过滑块入子的分析模型定位出螺牙倒扣临界点的位置，并根据螺牙倒扣临界点的位置生成砂轮加工轨迹，并让磨床的砂轮按照该砂轮加工轨迹对滑块入子工件进行二次加工，以去除滑块入子工件内螺纹上的螺牙倒扣，从而避免倒扣拉伤产品外螺牙，方便产品离型。

以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (7)

1.一种滑块入子的加工方法，其特征在于，所述方法包括：

根据滑块入子的设计尺寸，加工出滑块入子工件，所述滑块入子上设有半圆孔，所述半圆孔的内壁设有内螺纹；

将所述滑块入子工件置于磨床的夹具中进行固定；

获取砂轮加工轨迹，并使所述磨床的砂轮按照所述砂轮加工轨迹对所述滑块入子工件进行二次加工，以去除所述内螺纹上的螺牙倒扣；

其中，所述获取砂轮加工轨迹的步骤包括：

根据所述滑块入子的设计尺寸建立所述滑块入子的分析模型；

根据所述滑块入子的分析模型，计算出所述内螺纹的螺牙倒扣临界点的位置，所述螺牙倒扣临界点的位置为所述螺牙倒扣临界点到所述滑块入子的分型面的垂直距离；

根据所述螺牙倒扣临界点的位置，生成所述砂轮加工轨迹。

2.根据权利要求1所述的滑块入子的加工方法，其特征在于，根据所述螺牙倒扣临界点的位置，生成所述砂轮加工轨迹的步骤包括：

根据所述螺牙倒扣临界点的位置，建立砂轮轨迹圆；

根据所述砂轮轨迹圆和所述螺纹的螺距，生成所述砂轮加工轨迹。

3.根据权利要求2所述的滑块入子的加工方法，其特征在于，所述使所述磨床的砂轮按照所述砂轮加工轨迹对所述滑块入子工件进行二次加工，以去除所述内螺纹上的螺牙倒扣的步骤包括：

将所述砂轮移至对所述内螺纹第一侧的首个螺牙的螺牙倒扣进行加工；

在首个螺牙的螺牙倒扣加工完后，将所述砂轮移动一个螺距，以对下一个螺牙的螺牙倒扣进行加工；

在所述内螺纹第一侧的所有螺牙的螺牙倒扣加工完成后，将所述砂轮移至对所述内螺纹第二侧的螺牙倒扣进行加工，所述内螺纹的第一侧和第二侧的螺牙倒扣的加工方式相同；

其中，在对每个螺牙的螺牙倒扣进行加工时，所述砂轮均以所述砂轮轨迹圆作为运行轨迹运行。

4.根据权利要求2所述的滑块入子的加工方法，其特征在于，根据所述螺牙倒扣临界点的位置，建立砂轮轨迹圆的步骤包括：

将所述螺牙倒扣临界点以所述滑块入子的分型面为基准进行镜像，得到所述螺牙倒扣临界点的镜像点；

将所述螺牙倒扣临界点和所述镜像点作为所述砂轮轨迹圆上的两个点，建立所述砂轮轨迹圆。

5.根据权利要求2-4任一项所述的滑块入子的加工方法，其特征在于，所述砂轮轨迹圆上的各个点处在同一个高度上。

6.根据权利要求1所述的滑块入子的加工方法，其特征在于，所述螺牙倒扣临界点到所述滑块入子的分型面的垂直距离S的计算公式为：

其中，A为螺牙升角，r为螺牙大径与扁位的过渡圆的半径，d为螺牙大径圆的半径，l为扁位与螺牙大径圆的最小距离。

7.根据权利要求1所述的滑块入子的加工方法，其特征在于，所述砂轮的外周包括上圆锥面和下圆锥面，所述上圆锥面和所述下圆锥面的锥角与所述内螺纹的螺牙锥角相等，当所述砂轮置于相邻两个螺牙之间时，所述上圆锥面和所述下圆锥面分别与所述相邻两个螺牙的表面接触。

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