CN1849471A - 滚珠丝杠螺母及其制造方法 - Google Patents

滚珠丝杠螺母及其制造方法 Download PDF

Info

Publication number
CN1849471A
CN1849471A CN 200480026376 CN200480026376A CN1849471A CN 1849471 A CN1849471 A CN 1849471A CN 200480026376 CN200480026376 CN 200480026376 CN 200480026376 A CN200480026376 A CN 200480026376A CN 1849471 A CN1849471 A CN 1849471A
Authority
CN
China
Prior art keywords
ball
screw nut
rolling groove
ball rolling
inner peripheral
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN 200480026376
Other languages
English (en)
Inventor
立石康司
池田良制
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
NTN Corp
Original Assignee
NTN Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by NTN Corp filed Critical NTN Corp
Publication of CN1849471A publication Critical patent/CN1849471A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Landscapes

  • Transmission Devices (AREA)

Abstract

本发明提供一种耐用性优异、成本较低的滚珠丝杠螺母,其具有精度相对较高的滚珠滚动凹槽;以及一种简单而方便地制造这种滚珠丝杠螺母的方法。一种生产在内径表面形成有滚珠滚动凹槽的滚珠丝杠螺母的方法,滚珠在滚珠滚动凹槽中滚动,该方法包括以下步骤:在坯料的中心通过钻孔加工预定的内周面的步骤(P1),通过车削工具精加工坯料外径表面和内径表面的步骤(P2),通过将攻螺丝工具导入到所述内径表面切削滚珠滚动凹槽的步骤(P3),以及用于碳化滚珠滚动凹槽的热处理步骤(P4)。

Description

滚珠丝杠螺母及其制造方法
技术领域
本发明涉及一种形成有螺旋状的滚珠滚动凹槽的滚珠丝杠螺母及其制造方法,多个滚珠在该螺旋状的滚珠滚动凹槽中滚动。
背景技术
滚珠丝杠是将滚珠丝杠轴或滚珠丝杠螺母的旋转运动转化为滚珠丝杠螺母或滚珠丝杠轴的轴向直线运动的机械构件,其通常包括在其外周面上形成有螺旋状的滚珠滚动凹槽的滚珠丝杠轴、在其内周面上形成有螺旋状的滚珠滚动凹槽的滚珠丝杠螺母、以及多个可滚动地容纳在滚珠滚动通道内的滚珠,该滚动通道是由对置的螺旋状的两个滚珠滚动凹槽形成的。
以往,滚珠丝杠螺母的滚珠滚动凹槽一般通过切削和磨削形成在其内周面上。即,首先通过钻孔在坯料中形成预制孔,并通过使用车削工具在该预制孔的周向表面上进行螺旋状的滚珠滚动凹槽的切削加工。然后,在进行诸如渗碳硬化等的热处理后,用圆柱磨床进行外径部的磨削加工,并最终用磨石进行对切削后的滚珠滚动凹槽的表面进行磨削加工。
然而,在滚珠滚动凹槽由传统的切削加工和磨削加工形成的滚珠丝杠螺母的情形中存在几个问题。例如,在对较小内径的滚珠丝杠螺母进行磨削加工的情形下,不能将磨石插入到预制孔中,磨削加工不能进行。此外,在尽管滚珠丝杠螺母的内径不是很小、但其具有较大导程的情形下,也不可能对凹槽进行磨削加工,这是因为磨石插入该预制孔的量受到了较大导程角的限制。当然,在制造成本上,磨削加工是不利的,因为它在螺母定心等的调节上需要大量的时间和劳动。
公知的是,图12所示的滚珠丝杠螺母能解决这些问题。该滚珠丝杠螺母50大致为圆柱形,并在一端处具有凸缘50a,用于将螺母50连接到传输机用机器等上。在滚珠丝杠螺母50的内周面上形成滚珠(未图示)进行滚动的滚珠滚动凹槽50c,而且在螺母50的外周面上形成光滑的平面部分50b。用于将滚珠滚动凹槽50c的一端和另一端连接到起来的未图示的诸如回管或桥形部件的部件设置在光滑的平面部分50b上。滚珠滚动凹槽50c形成为例如哥特式拱形凹槽等,该拱形凹槽是由两段圆弧组合而成的,并且所述两段圆弧具有比滚珠半径稍大的曲率半径。
该滚珠丝杠螺母50是根据图13示出的步骤制造的。首先,通过车削工具52对圆柱形坯料51的外周面进行切削加工,在坯料51上形成凸缘51a(S1),并通过钻具53在坯料51上形成预制孔51b(S2)。然后,在利用镗杆工具54将预制孔51b镗成规定直径(S3)后,使坯料51以100至200rpm的低转速旋转,并将滚动丝锥55插入到预制孔51b中,以便在坯料51的内径面上形成滚珠滚动凹槽51c(S4)。这样,滚珠滚动凹槽51c的表面被抛光。然后,使用端铣刀56在坯料51上进行用于使滚珠循环的回转部分51d的加工。且使用车削工具52对坯料51的外周面进行切削加工,将外周面精加工(S5)。最后,再次使滚动丝锥55穿过坯料51的滚珠滚动凹槽51c,以去除滚珠滚动凹槽51c的毛刺(S6)。
根据该制造方法,因为在滚压制造步骤(S4)中,滚珠滚动凹槽51c形成在坯料51的内周面上,所以可取消现有技术中的使用磨石磨削滚珠滚动凹槽的磨削步骤,从而尽管滚珠丝杠螺母的直径较小,也可容易地实现对滚珠滚动凹槽51c的加工。因此,由于可降低滚珠滚动凹槽51c的制造成本,减少制造步骤的数量,从而可缩短交付周期(参见日本特开2000-88072号公报)。
进来,不仅是需要定位精确、运行平稳且安静的工作器械和半导体制造装置的领域,而且在以往无需如此高精度等的、用于传输机器和压力机等产生推力的用途上,也开始具有推进高速化、限制噪音和振动等的倾向。。在用于这些机器中的传统滚珠丝杠螺母50中,与滚珠丝杠轴的滚动制造加工不同,对内周面的滚珠滚动凹槽50c的低温塑性加工在加工上一些问题。即,因为几乎不能指望中空螺母体的材料进行轴向塑性流动,所以在插入到内周面中的滚动丝锥55中将产生较大的应力,从而将使滚动丝锥55断裂。
为了减小滚珠丝杠螺母材料的塑性变形量,从而防止滚动丝锥的断裂,如果粗丝杠的精度不够充分的话,就不仅不能期望提高滚珠滚动凹槽50c的表面精度,而且还呈现非加工部分并在维持品质稳定的方面存在问题。因此,由于没有一种像滚珠丝杠轴那样简单地就可形成较高精度的滚珠滚动凹槽的制造方法,所以尽管需要较高的成本,但现实状况是只能提供其滚珠滚动凹槽由磨削加工形成的滚珠丝杠螺母。
而且,如果通过SCM钢(JIS)形成滚珠丝杠螺母50,而且对其进行渗碳硬化/回火,那么将在表层中产生晶界氧化区,从而滚珠滚动凹槽50c的表面将变脆,且硬度不足,这些加快了滚珠滚动凹槽的磨损。此外,进入到热处理前的加工面(擦痕表面或颤纹)中的异物成为使硬度恶化,进一步增大晶界氧化区的主要因素。
发明内容
因此,本发明的目的在于提供一种可解决上述现有问题、耐用性优异且成本较低的滚珠丝杠螺母,其具有精度相对较高的滚珠滚动凹槽;以及一种简单而方便地制造这种滚珠丝杠螺母的方法。
实现该目的的手段
为了实现相关目的,本发明采用如下结构:提供一种滚珠丝杠螺母,在该滚珠丝杠螺母的内周面上形成有滚珠在其中滚动的滚珠滚动凹槽,其中,所述滚珠滚动凹槽由攻螺丝工具产生的切削面形成。
这样根据本发明的滚珠丝杠螺母,因为滚珠滚动凹槽由攻螺丝工具切削的表面形成,所以能够以低制造成本提供一种形成有具有较高精度的滚珠滚动凹槽的滚珠丝杠螺母。
根据本发明,因为所述滚珠滚动凹槽形成为哥特式拱形形状,所以可稳定地设置滚珠滚动凹槽与滚珠之间的接触点,从而获得滚珠的光滑滚动。
根据本发明,因为所述滚珠滚动凹槽的表面粗糙度Ra限制为小于或等于1.2微米,所以即使在高速转动下也可抑制噪音和振动的产生。
根据本发明,因为在所述滚珠滚动凹槽的表面,在54至64HRC范围内形成有硬化层,所以可提高滚动疲劳寿命而具有足够的耐用性。
根据本发明,提供一种用于制造滚珠丝杠螺母的方法,在该滚珠丝杠螺母的内周面上形成有滚珠在其中滚动的滚珠滚动凹槽,所述方法包括通过钻孔加工在坯料的中心形成预定内周面的步骤、通过将攻螺丝工具导入到所述内周面而对滚珠滚动凹槽进行切削加工的步骤、以及对滚珠滚动凹槽表面的进行淬火的热处理步骤。
通过采用本发明的制造方法,可以以低成本形成具有精度相对较高的滚珠滚动凹槽的滚珠丝杠螺母并且可以提供具有足够耐用性的滚珠丝杠螺母。
根据本发明,因为所述滚珠滚动凹槽是由在NC控制下进行的切削加工形成的,且该NC控制基于对所述滚珠丝杠螺母和攻螺丝工具的相位进行探测获得的信息,从而通过攻螺丝工具的一次进刀就能有效形成滚珠滚动凹槽,从而以低制造成本和高精度实现凹槽加工。
根据本发明,因为所述攻螺丝工具的末端部形成为引导通过所述内周面的柱形结构,所以可容易地将攻螺丝工具定心,并进行高精度切削加工。
根据本发明,提供一种滚珠丝杠螺母,在该滚珠丝杠螺母的内周面上形成有滚珠在其中滚动的滚珠滚动凹槽,所述滚珠滚动凹槽通过喷丸处理形成有硬化层。
根据本发明的该滚珠丝杠螺母,因为滚珠滚动凹槽通过喷丸处理形成有硬化层,所以可改善滚珠滚动凹槽的表面粗糙度,并增加凹槽表面的残余压应力,也可以提供这样的滚珠丝杠螺母,其设有以低制造成本的精度相对较高的滚珠滚动凹槽、且具有高耐用性。
根据本发明,因为所述滚珠滚动凹槽的表面粗糙度Ra限制为小于或等于1.0微米,所以即使在高速转动下也能抑制噪音和振动的产生。
根据本发明,因为所述滚珠滚动凹槽的表面硬度设定在Hv700至900的范围内,所以可获得充分的抗磨损性和耐用性。
根据本发明,因为所述滚珠滚动凹槽的表面具有-500至-1500MPa范围内的残余压应力,所以可进一步提高耐用性。
根据本发明,提供一种用于制造滚珠丝杠螺母的方法,在该滚珠丝杠螺母的内周面上形成有滚珠在其中滚动的滚珠滚动凹槽,在滚珠丝杠螺母的热处理之前和/或之后进行喷丸处理,所以可以提供这样的滚珠丝杠螺母,其具有低成本下的较高精度的滚珠滚动凹槽并具有适合于应用条件的耐用性规格。
根据本发明的该方法,因为该方法还包括通过钻孔加工在坯料的中心形成预定内周面的步骤、以及通过将攻螺丝工具导入到内周面而对滚珠滚动凹槽进行切削加工的步骤,所以通过一次进刀就能对滚珠滚动凹槽进行有效的切削加工,从而实现了低制造成本下的高精度的凹槽加工。
根据本发明,因为使用颗粒直径为40至60微米的碳化硅珠进行喷丸处理,所以可改善滚珠滚动凹槽的表面粗糙度、擦痕表面或颤纹等,并可提高表面硬度以及残余压应力。
根据本发明,因为使用颗粒直径为40至60微米的钢珠进行喷丸处理,可提供具有足够抗磨损性和耐用性的滚珠丝杠螺母。
发明效果
本发明的滚珠丝杠螺母,在内周面上形成有滚珠在其中滚动的滚珠滚动凹槽,因为滚珠滚动凹槽由攻螺丝加工的切削表面所形成,所以可以提供这样的滚珠丝杠螺母,即具有足够耐用性,且低制造成本下精度相对较高的滚珠滚动凹槽。
而且,根据本发明的滚珠丝杠螺母的制造方法,在内周面上形成有滚珠在其中滚动的滚珠滚动凹槽的滚珠丝杠螺母的方法中,因为该方法包括在坯料中心通过钻孔加工预定内周面的步骤、通过将攻螺丝工具导入到所述内周面而对滚珠滚动凹槽进行切削加工的步骤、以及热处理以对滚珠滚动凹槽表面进行淬火的步骤,所以在低制造成本下能够形成具有精度相对较高的滚珠滚动凹槽的滚珠丝杠螺母,并且,能够提供具有足够耐用性的滚珠丝杠螺母。
根据本发明的滚珠丝杠螺母,在内周面上形成有滚珠在其中滚动的滚珠滚动凹槽的滚珠丝杠螺母中,因为在所述滚珠滚动凹槽通过喷丸处理而形成有硬化层,所以可改善滚珠滚动凹槽的表面粗糙度,并增加凹槽表面的残余压应力。因此还可提供这样的滚珠丝杠螺母,即足够耐用性,且在低制造成本下具有精度相对较高的滚珠滚动凹槽的滚珠丝杠螺母。
此外,根据本发明的滚珠丝杠螺母的制造方法,在内周面上形成有滚珠在其中滚动的滚珠滚动凹槽的滚珠丝杠螺母的方法中,因为在滚珠丝杠螺母的热处理之前和/或之后进行喷丸处理,所以可提供这样的滚珠丝杠螺母,即以低成本具有较高精度的滚珠滚动凹槽、且具有适于应用条件的耐用性的规格的滚珠丝杠。
实现本发明的优选方式
实现本发明的优选方式为一种用于制造滚珠丝杠螺母的方法,在该滚珠丝杠螺母的内周面上形成有滚珠在其中滚动的滚珠滚动凹槽,该方法包括在坯料的中心通过钻孔加工预定内周面的步骤、通过将攻螺丝工具导入到所述内周面而对滚珠滚动凹槽进行切削加工的步骤、以及对渗碳硬化滚珠滚动凹槽表面进行淬火的热处理的步骤。
附图说明
本发明的其它优点和特征将从结合附图的以下描述和所附权利要求中变得明了,在这些附图中:
图1是本发明的滚珠丝杠螺母的一个实施例的纵向剖视图;
图2是表示用于制造本发明的滚珠丝杠螺母的步骤的说明图;
图3是用于执行本发明的滚珠丝杠螺母的制造方法的车削加工中心的示意图;
图4是用于加工本发明的滚珠丝杠螺母的攻螺丝工具的平面图;
图5是表示本发明的滚珠丝杠螺母的滚珠滚动凹槽的表面粗糙度的数据;
图6是表示结合有本发明的滚珠丝杠螺母的滚珠丝杠的寿命测试结果的图;
图7是表示用于制造本发明的滚珠丝杠螺母的其它步骤的说明图;
图8是表示本发明的滚珠丝杠螺母的滚珠滚动凹槽的表面硬度的数据;
图9是表示结合有本发明的滚珠丝杠螺母的滚珠丝杠的寿命测试结果的图;
图10是表示用于制造本发明的滚珠丝杠螺母的其它步骤的说明图;
图11是表示结合有本发明的滚珠丝杠螺母的滚珠丝杠的寿命测试结果的图;
图12是现有的滚珠丝杠螺母的纵向剖视图;以及
图13是表示用于制造现有的滚珠丝杠螺母的方法的说明图。
具体实施方式
实施例1
下面将参照附图详细描述本发明的实施例。
图1是本发明的滚珠丝杠螺母1的一个实施例的纵向剖视图。
该滚珠丝杠螺母1由表面硬化的钢如SCM415或SCM420等制成,并外嵌在滚珠丝杠轴3上,形成在内周面1a上的螺旋状的滚珠滚动凹槽2布置成与地面对形成在滚珠丝杠轴3外周面3a上的滚珠滚动凹槽4相对应,以便在滚珠滚动凹槽2和4之间可滚动地容纳多个的滚珠7,该滚珠滚动凹槽2是通过用攻螺丝工具9(以下将更加详细描述)切削加工而形成的。通过这些滚珠滚动凹槽2和4形成滚珠滚动通道,并通过形成有连结凹槽5的桥形构件6,多个的滚珠7可不停地循环,该连接凹槽5连接滚珠丝杠螺母1的滚珠滚动凹槽2。此外,滚珠循环方式不限于在此例示的桥形构件的型式,还可以采用回管型式或端盖型式。
图2表示用于制造本发明优选实施例的滚珠丝杠螺母1的步骤。首先,通过在柱形坯料的中心处钻孔而形成预定的内周表面(P1)。使用车削工具对坯料的内外表面进行精加工(P2)。然后,如图3所示,滚珠丝杠螺母1和攻螺丝工具9被分别安装到车削加工中心8的卡盘8a以及尾架(未示出)上,然后将攻螺丝工具9插入到滚珠丝杠螺母1的内周面1a中,以通过使滚珠丝杠螺母1和攻螺丝工具9旋转而对内周面1a进行切削加工,且NC控制滚珠丝杠螺母1和攻螺丝工具9的相位(P3)。从而,通过一次走刀加工就能有效地对滚珠滚动凹槽2进行切削加工,从而能够以较低成本实现凹槽的高精度加工。
如图4所示,攻螺丝工具9在其末端具有柱形部分9a,以在内周面1a引导下定心。切削齿部分9b设置成从柱形部分9a的向后直径逐渐增加,该切削齿部分9b之后为柄部9c,且安装在尾架上的矩形的卡紧部9d设置在攻螺丝工具9的后端部,从而使攻螺丝工具9。可通过该攻螺丝工具9的切削齿部9b的旋转而进行切削加工,从而滚珠滚动凹槽2形成在滚珠丝杠螺母1的内周面1a上。此处,攻螺丝工具9的切削齿部9b形成为哥特式拱形凹槽,该哥特式拱形凹槽由两段弧形的组合构成,而每段弧形的曲率半径稍大于每个滚珠7的半径,因此,通过攻螺丝工具9的一次进刀,就能有效地将滚珠丝杠螺母1的内周面1a切削加工成所需的凹槽结构。当然,滚珠滚动凹槽2除了是例中示出的哥特式拱形形状以外,还可形成为与滚珠7圆形接触的圆弧状的形状。
在攻螺丝加工之后,滚珠丝杠螺母1的表面形成有渗碳硬化为54至64HRC的硬化层(P4)。尽管示出了作为热处理一个示例的渗碳硬化,但可采用其它的热处理,如调质处理或感应淬火、或在采用SUJ2等的高碳铬钢作为坯料时的整体淬火。
图5是表示本发明的滚珠丝杠螺母1的滚珠滚动凹槽2表面粗糙度的数据的图。如图5所示,根据本发明形成的滚珠滚动凹槽2的表面粗糙度Ra显示出最大粗糙度为1.2微米,而平均表面粗糙度小于或等于1.0微米。尽管这些值不如通过磨削获得的凹槽表面的粗糙度值理想,但它们优于通过滚压成形加工所获得的表面粗糙度Ra1.5至2.0微米。因此,根据本发明,可抑制滚珠丝杠在高速旋转时产生噪音或振动。
图6表示结合有本发明的滚珠丝杠螺母1的滚珠丝杠的寿命测试结果。样品的规格为:轴直径=14.5毫米;导程=4毫米;滚珠直径=2.778毫米;循环数=1卷/4列;循环方式为桥型。测试条件为:加载方法为通过弹簧预载双螺母的恒定预载;润滑为VG68号油;旋转数=2000rpm;行程=60毫米,且载荷=2648牛顿。
图6是表示从测试开始到实际寿命结束时测试持续时间的图,其中,在具有由磨削加工形成的滚珠滚动凹槽的滚珠丝杠的基础上,将相对于目录标明的基本额定动载荷的计算上的L10寿命时间设置为“100”。如图6中的图所示,具有根据本发明由攻螺丝工具9形成的滚珠滚动凹槽2的滚珠丝杠螺母1,由于本发明的“L10比”显示出比由现有技术的滚压成形所形成的滚珠丝杠(对比示例1至4)长两倍多的寿命,因此具有足够的耐用性。
实施例2
图7是表示制造本发明的滚珠丝杠螺母的其它步骤的说明图。因为本制造工序基本与所述的制造步骤P1至P4,即从钻孔形成内周面的步骤P1到热处理的步骤P4相同,所以这里将省略对这些步骤的重复描述。将参考以上描述的滚珠丝杠螺母(图1)作出以下描述。
在热处理步骤(P4)之后,对图1的滚珠丝杠螺母1的滚珠滚动凹槽2进行喷丸处理(P5)。在本实施例中,通过使用具有较高比重和硬度的钢珠在以下条件下进行喷丸处理:颗粒直径为40至60微米,喷丸压力为0.4MPa,且处理时间为60秒。喷丸处理使得能去除由于热处理而产生的氧化层,以改善表面粗糙度,并提高表面硬度和凹槽表面的残余压应力。除钢珠以外还可采用陶瓷珠或玻璃珠进行喷丸处理。
喷丸处理之后的表面粗糙度Ra对比喷丸的平均值由处理之前Ra为1.05微米改善到Ra为0.89微米,因此即使在较高转速下也抑制了滚珠丝杠噪音或振动的产生。如图8所示,没有经过喷丸处理的产品的表面硬度在从它们的表面到25微米的深度范围内较低,并且在它们的表面上可发现晶界氧化层。另一方面,能够看到喷丸处理后的产品增加了表面硬度,而且在其表面上没有发现晶界氧化层。表面硬度是在与滚珠7接触的滚珠滚动凹槽2的区域附近从产品表面0至300微米的深度范围内测量的。
图9表示结合有本发明的滚珠丝杠螺母1的滚珠丝杠的寿命测试结果。样品的规格为:轴直径=14毫米;导程=4毫米;滚珠直径=2.381毫米;循环数=1卷/4列;且循环方式为桥型。测试条件为:加载方法为通过弹簧预载双螺母的恒定预载;润滑为VG68号油;旋转数=2000rpm;行程=60毫米,以及载荷=2400牛顿。
图9是表示直到当向滚珠丝杠螺母施加推力负荷时在该滚珠丝杠螺母中产生剥离的旋转总数与计算旋转总数(L10寿命)的比。从该图中可以看到,经过喷丸处理的产品相比于没有喷丸处理的产品(比较例1至3)显示出2至3倍的寿命,从而喷丸处理的产品具有足够的耐用性。
优选地通过喷丸处理将表面硬度设定在Hv700至900的范围内,这是因为如果表面硬度小于或等于Hv700,就不会延长寿命,相反,如果表面硬度大于Hv900则会降低韧性。此外,表面处的残余压应力优选在-500至-1500MPa的范围内,这是因为残余压应力如果小于-500MPa就不会充分延长滚珠丝杠螺母的寿命,相反,如果残余压应力大于-1500MPa,则应力就不会与处理时间成比例地增加,从而会处理时间变长,增加生产成本。
实施例3
图10表示制造本发明的滚珠丝杠螺母1的制造步骤的其它实施例。本制造方法在步骤P1至P3(从坯料的钻孔加工步骤P1到用攻螺丝工具9的滚珠滚动凹槽2的切削加工步骤P3)中与前面所述的实施例相同,所以这里将省略对这些步骤的重复描述。在本实施例中,滚珠滚动凹槽2的喷丸处理(P5)是在滚珠滚动凹槽2的切削加工之后即在热处理(P4)之前进行的。在本实施例中,喷丸处理是使用碳化硅珠在以下条件下进行的:颗粒尺寸为40至60微米,喷丸压力为0.4MPa且处理时间为20秒。这是因为,工件用原材料,如果采用钢珠工件会产生较大的塑性变形从而破坏凹槽的结构,而碳化硅珠不会引起工件的塑性变形且适于细化超近表面(从表面2至3微米的区域)的金相结构,并适于去除喷丸处理产生的杂质。因此,可改善滚珠滚动凹槽2的表面粗糙度、擦痕表面或颤纹,并可增加表面硬度以及表面的残余压应力。
图11表示结合有本发明的滚珠丝杠螺母1的滚珠丝杠的寿命测试结果。样品的规格和测试条件与参考以上实施例描述的规格和测试条件相同。如可从图11看到的那样,经过喷丸处理的产品相比于没有喷丸处理的产品(比较例1至3)显示出1.5至2倍的寿命,从而喷丸处理的产品具有足够的耐用性。
在本实施例中,因为喷丸处理(P5)是在切削加工(P3)之后且在热处理(P4)之前进行的,所以当然不能通过热处理除去晶界氧化区。然而,可以理解,通过增加表面硬度以及残余压应力并改善表面粗糙度,特别是通过改善滚珠滚动凹槽2与滚珠7之间的接触条件(通过使突起状的切削表面光滑来实现)可延长滚珠丝杠螺母1的寿命。当然在恶劣条件下使用滚珠丝杠时,可在热处理之前和之后都进行喷丸处理以进一步提高抗磨损性和耐用性。
工业实用性
本发明的滚珠丝杠螺母可尤其应用到车辆的自动变速器、电动制动器、电动助力转向、发动机气门控制致动器,还可应用到电动减震器以及用于控制CVT滑轮宽度的致动器。

Claims (15)

1、一种滚珠丝杠螺母,在该滚珠丝杠螺母的内周面上形成有滚珠在其中滚动的滚珠滚动凹槽,该滚珠丝杠螺母的特征在于,所述滚珠滚动凹槽由攻螺丝加工产生的切削面形成。
2、根据权利要求1所述的滚珠丝杠螺母,其特征在于,所述滚珠滚动凹槽形成为横截面为哥特式拱形形状。
3、根据权利要求1或2所述的滚珠丝杠螺母,其特征在于,所述滚珠滚动凹槽的表面粗糙度Ra限制为小于或等于1.2微米。
4、根据权利要求1至3中任一项所述的滚珠丝杠螺母,其特征在于,所述滚珠滚动凹槽的表面形成有54至64HRC范围内的硬化层。
5、一种用于制造滚珠丝杠螺母的方法,在该滚珠丝杠螺母的内周面上形成有滚珠在其中滚动的滚珠滚动凹槽,该方法的特征在于,所述方法包括在坯料的中心通过钻孔加工预定内周面的步骤、通过将攻螺丝工具导入到所述内周面而对滚珠滚动凹槽进行切削加工的步骤、以及对滚珠滚动凹槽表面进行淬火的热处理的步骤。
6、根据权利要求5所述的方法,其特征在于,所述滚珠滚动凹槽是由在NC控制下进行的切削加工形成的,且该NC控制基于对所述滚珠丝杠螺母和攻螺丝工具的相位进行探测所获得的信息。
7、根据权利要求5或6所述的方法,其特征在于,所述攻螺丝工具的末端部形成为引导通过所述内周面的柱形结构。
8、一种滚珠丝杠螺母,在该滚珠丝杠螺母的内周面上形成有滚珠在其中滚动的滚珠滚动凹槽,该滚珠丝杠螺母的特征在于,在所述滚珠滚动凹槽通过喷丸处理而形成有硬化层。
9、根据权利要求8所述的滚珠丝杠螺母,其特征在于,所述滚珠滚动凹槽的表面粗糙度Ra限制为小于或等于1.0微米。
10、根据权利要求8或9所述的滚珠丝杠螺母,其特征在于,所述滚珠滚动凹槽的表面硬度设定在Hv700至900的范围内。
11、根据权利要求8至10中任一项所述的滚珠丝杠螺母,其特征在于,所述滚珠滚动凹槽的表面具有-500至-1500MPa范围内的残余压应力。
12、一种用于制造滚珠丝杠螺母的方法,在该滚珠丝杠螺母的内周面上形成有滚珠在其中滚动的滚珠滚动凹槽,该方法的特征在于,在对所述滚珠丝杠螺母进行热处理之前和/或之后进行喷丸处理。
13、根据权利要求12所述的方法,其特征在于,还包括在坯料的中心通过钻孔加工预定内周面的步骤、以及通过将攻螺丝工具导入到所述内周面而对滚珠滚动凹槽进行切削加工的步骤。
14、根据权利要求12或13所述的方法,其特征在于,使用颗粒尺寸为40至60微米的碳化硅珠进行喷丸处理。
15、根据权利要求12至14中任一项所述的方法,其特征在于,使用颗粒直径为40至60微米的钢珠进行喷丸处理。
CN 200480026376 2003-09-11 2004-08-24 滚珠丝杠螺母及其制造方法 Pending CN1849471A (zh)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP319287/2003 2003-09-11
JP2003319287A JP2005083549A (ja) 2003-09-11 2003-09-11 ボールねじナットおよびその製造方法
JP322772/2003 2003-09-16

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN1849471A true CN1849471A (zh) 2006-10-18

Family

ID=34418266

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN 200480026376 Pending CN1849471A (zh) 2003-09-11 2004-08-24 滚珠丝杠螺母及其制造方法

Country Status (2)

Country Link
JP (1) JP2005083549A (zh)
CN (1) CN1849471A (zh)

Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101856781A (zh) * 2010-05-19 2010-10-13 常州大学 一种精密滚珠丝杠制造方法
CN102554290A (zh) * 2012-01-07 2012-07-11 宁波滚石自动化科技有限公司 车刀及采用该车刀的滚珠丝杠螺母滚道加工方法
CN103429381A (zh) * 2010-08-04 2013-12-04 日本精工株式会社 滚珠丝杠用螺母的制造方法及滚珠丝杠
CN104723209A (zh) * 2013-12-18 2015-06-24 全球传动科技股份有限公司 螺帽的加工方法
CN109803790A (zh) * 2016-10-18 2019-05-24 日本精工株式会社 滚道槽加工方法、轴承、滚珠丝杠装置、机器和车辆的制造方法
CN113000912A (zh) * 2021-03-12 2021-06-22 义乌市长新传动科技有限公司 一种丝杆螺母的自动化制造流水线及工艺
CN113236729A (zh) * 2021-06-02 2021-08-10 丽水市鑫地轴承有限公司 一种高强度滚珠丝杆

Families Citing this family (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2007013266A1 (ja) * 2005-07-29 2007-02-01 Thk Co., Ltd. ねじ装置の製造方法及びねじ装置
JP2008275095A (ja) * 2007-05-01 2008-11-13 Ntn Corp ボールねじおよびその製造方法
JP5112746B2 (ja) * 2007-05-21 2013-01-09 Ntn株式会社 駒式ボールねじの製造方法
US20160039024A1 (en) * 2013-04-08 2016-02-11 Juko Seiki Co., Ltd. Cutting tool for processing nut of sliding screw device and method for processing nut of sliding screw device
JP6560947B2 (ja) * 2015-10-02 2019-08-14 日立オートモティブシステムズ株式会社 ボールねじ軸の製造方法

Cited By (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101856781A (zh) * 2010-05-19 2010-10-13 常州大学 一种精密滚珠丝杠制造方法
CN103429381A (zh) * 2010-08-04 2013-12-04 日本精工株式会社 滚珠丝杠用螺母的制造方法及滚珠丝杠
CN103429381B (zh) * 2010-08-04 2015-08-26 日本精工株式会社 滚珠丝杠用螺母的制造方法及滚珠丝杠
CN102554290A (zh) * 2012-01-07 2012-07-11 宁波滚石自动化科技有限公司 车刀及采用该车刀的滚珠丝杠螺母滚道加工方法
CN104723209A (zh) * 2013-12-18 2015-06-24 全球传动科技股份有限公司 螺帽的加工方法
CN104723209B (zh) * 2013-12-18 2017-04-12 全球传动科技股份有限公司 螺帽的加工方法
CN109803790A (zh) * 2016-10-18 2019-05-24 日本精工株式会社 滚道槽加工方法、轴承、滚珠丝杠装置、机器和车辆的制造方法
CN113000912A (zh) * 2021-03-12 2021-06-22 义乌市长新传动科技有限公司 一种丝杆螺母的自动化制造流水线及工艺
CN113236729A (zh) * 2021-06-02 2021-08-10 丽水市鑫地轴承有限公司 一种高强度滚珠丝杆

Also Published As

Publication number Publication date
JP2005083549A (ja) 2005-03-31

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN100339606C (zh) 轴承轨道部件的制造方法
CN1261706C (zh) 滚珠丝杠螺母及其制法、直线导向装置和转向用滚珠丝杠
DE112008001105B4 (de) Kugelumlaufspindel und Verfahren zur Herstellung derselben
CN1849471A (zh) 滚珠丝杠螺母及其制造方法
EP2642161B1 (en) Ball screw
JP4679257B2 (ja) ボールねじ軸のねじ溝加工方法
US20070137350A1 (en) Ball screw nut and method of producing the same
CN111094776B (zh) 用于制造轴承构件的方法和轴承构件
JP6365796B1 (ja) 軌道溝の加工方法、ボールねじ装置、機械及び車両の製造方法
CN1473719A (zh) 轮轴轴承装置
CN1558816A (zh) 一种改进的工具及其制造方法
CN1940326A (zh) 用于匀速万向接头的内接头部件及其制造方法
JP2005090570A (ja) ボールねじナットおよびその製造方法
CN102057173B (zh) 用于等速万向节的球及其生产方法
JP2007016848A (ja) ボールねじナットおよびその製造方法
CN113015586B (zh) 用于在工件上制造滚珠滚道的方法和具有由此制造的滚珠滚道的滚珠丝杠螺母
JP4284951B2 (ja) 玉軸受用軌道輪の製造方法
JP2008215422A (ja) アクチュエータ用ボールねじおよびそのねじ溝加工方法
CN113646106A (zh) 中空轴构件、滚动装置
CN104924027B (zh) 一种汽车变速器双离合器用导油罩的制造方法
CN107763057B (zh) 一种汽车变速箱用输出一轴及其粗加工工艺
JP2008100311A (ja) ボールねじナットおよびその製造方法
RU2280527C1 (ru) Способ статико-импульсного накатывания резьбы охватывающим инструментом
CN112032268A (zh) 一种行星滚柱丝杠用滚柱及其制造方法
JP2012077777A (ja) 送りねじ装置用ねじ軸及びその製造方法並びに送りねじ装置及び射出成形機

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
CI01 Correction of invention patent gazette

Correction item: Second inventor

Correct: Liangze Ikeda

False: Ikeda Yoshinori

Number: 42

Volume: 22

CI02 Correction of invention patent application

Correction item: Second inventor

Correct: Liangze Ikeda

False: Ikeda Yoshinori

Number: 42

Page: The title page

Volume: 22

COR Change of bibliographic data

Free format text: CORRECT: THE SECOND INVENTOR; FROM: LIANGZHI IKEDA TO: LIANGZE IKEDA

ERR Gazette correction

Free format text: CORRECT: THE SECOND INVENTOR; FROM: LIANGZHI IKEDA TO: LIANGZE IKEDA

C02 Deemed withdrawal of patent application after publication (patent law 2001)
WD01 Invention patent application deemed withdrawn after publication