CN207188931U - 一种用于行星滚柱丝杠副螺纹滚道多线磨削的加工装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种用于行星滚柱丝杠副螺纹滚道多线磨削的加工装置，包括基座(1)、固定在基座(1)上的移动组件、设置在移动组件上的第一转轴(5)、安装在基座(1)上并与第一转轴(5)平行的第二转轴(8)，所述的第一转轴(5)和第二转轴(8)上分别安装有用于加工螺纹滚道(11)的砂轮(4)和待加工的行星滚柱丝杠副，所述的砂轮(4)上修整有与螺纹滚道(11)头数相同的磨削刃，所述的移动组件的移动方向与第一转轴(5)的轴向一致。与现有技术相比，本实用新型可实现砂轮轴不偏转螺旋升角的工况下，实现行星滚柱丝杠副螺母或丝杠的多条滚道同时加工，而不必分度逐条滚道分别磨削。

Description

一种用于行星滚柱丝杠副螺纹滚道多线磨削的加工装置

技术领域

本实用新型涉及一种加工装置，尤其是涉及一种用于行星滚柱丝杠副螺纹滚道多线磨削的加工装置。

背景技术

行星滚柱丝杠副的丝杠与螺母是行星滚柱丝杠副产品重要的结构组件，其螺旋滚道截型以三角螺纹为主，一般由4至6条螺旋滚道构成，统称为“多线滚道”。多线滚道的导程精度、螺距精度以及滚道截形尺寸的一致性不仅关系到行星滚柱丝杠副螺旋传动品质，而且对行星滚柱丝杠副的承载能力有重要的影响。通常对于多线滚道的磨削采用的工艺方法是：砂轮按照滚道截形修形，并按滚道螺旋角偏转一定的角度，对行星滚柱丝杠副丝杠与螺母的多线滚道“逐头”分度磨削。这样一种磨削加工工艺受砂轮磨损、机床分度误差、以及磨削过程中产生的热变形问题，对导致多线螺纹滚道之间的螺距存在较大的偏差、各滚道截形参数一致性较差的问题，这一系列对行星滚柱丝杠副的性能造成不良的影响，降低行星滚柱丝杠副产品的使用寿命与定位精度。

实用新型内容

本实用新型的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种用于行星滚柱丝杠副螺纹滚道多线磨削的加工装置。

本实用新型的目的可以通过以下技术方案来实现：

一种用于行星滚柱丝杠副螺纹滚道多线磨削的加工装置，包括基座、固定在基座上的移动组件、设置在移动组件上的第一转轴、安装在基座上并与第一转轴平行的第二转轴，所述的第一转轴和第二转轴上分别安装有用于加工螺纹滚道的砂轮和待加工的行星滚柱丝杠副，所述的砂轮上修整有与螺纹滚道头数相同的磨削刃，所述的移动组件的移动方向与第一转轴的轴向一致。在进行螺纹滚道的磨削加工时，砂轮轴线与待加工的行星滚柱丝杠副的轴线平齐进行磨削加工，同时，移动组件带动第一转轴上的砂轮按照设定的导程参数做轴向移动，保证行星滚柱丝杠副的4至6条滚道同时成型。

优选的，所述的移动组件包括铺装在基座上并沿第一转轴轴向的滑轨，设置滑轨上的滑台，以及驱动滑台沿滑轨上往复移动的匀速驱动件，在滑台上安装有所述第一转轴和驱动第一转轴旋转的加工电机。匀速驱动件可以采用由控制系统驱动的伸缩气缸等。

更优选的，所述的滑轨上还设有限定滑轨行程的限位块，该限位块的安装位置满足：滑轨的行程与待加工螺纹滚道的导程匹配。

更优选的，所述的滑轨的两端还分别布置有一条沿第一转轴轴向的滑槽，在滑槽内还设置有沿其移动的滑轮，从滑轮上端还引出固定连接所述滑台的定位连杆。通过滑槽与定位连杆的限制，可以进一步的保证滑台沿第一转轴轴向移动。

优选的，所述的加工装置还包括控制系统，该控制系统还连接并协调控制其他部件的运行。

优选的，所述的行星滚柱丝杠副包括行星丝杠和行星螺母。

优选的，所述的基座上还设有沿垂直第一转轴轴向运动的安装基板，在安装基板上设置有所述第二转轴，所述安装基板还通过锁扣件与所述基座定位固定。当准备进行磨削加工时，将安装基板沿朝向第一转轴方向移动，并固定安装；当加工完成后，可以松开锁扣件，将安装基板退离加工位，以方便卸料。

优选的，相邻两磨削刃之间的间距相等。

与现有技术相比，本实用新型设置与螺纹滚道头数一致的磨削刃，可实现砂轮轴不偏转螺旋升角的工况下，实现螺纹滚道的多条滚道可以同时成型，而不必分度逐条滚道分别磨削，这样既保证了各条滚道截形的尺寸一致性、又能保证多线滚道的导程精度与螺距精度，可以节约磨削加工的工时成本，提高加工效率。

附图说明

图1为对行星螺母的多线磨削加工过程的示意图；

图2为对行星丝杠的多线磨削加工过程的示意图；

图3为砂轮的结构示意图；

图4为螺旋滚道参数结合磨削加工过程中的工艺参数计算得到的砂轮磨削刃截形；

图5为砂轮采用碟轮修形的示意图；

图6为砂轮采用金刚滚轮修形的示意图；

图7为本实用新型的加工装置的结构示意图；

图中，1-基座，2-匀速驱动件，3-加工电机，4-砂轮，5-第一转轴，6-滑轨，7-安装基板，8-第二转轴，9-行星螺母，10-行星丝杠，11-螺纹滚道，12-金刚碟轮，13-金刚滚轮。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本实用新型进行详细说明。

一种用于行星滚柱丝杠副螺纹滚道11多线磨削的加工装置，其结构如图7所示，包括基座1、固定在基座1上的移动组件、设置在移动组件上的第一转轴5、安装在基座1上并与第一转轴5平行的第二转轴8，第一转轴5和第二转轴8上分别安装有用于加工螺纹滚道11的砂轮4和待加工的行星滚柱丝杠副，砂轮4上修整有与螺纹滚道11头数相同的磨削刃，移动组件的移动方向与第一转轴5的轴向一致。在进行螺纹滚道11的磨削加工时，砂轮轴线与待加工的行星滚柱丝杠副的轴线平齐进行磨削加工，同时，移动组件带动第一转轴5上的砂轮4按照设定的导程参数做轴向移动，保证行星滚柱丝杠副的4至6条滚道同时成型。

作为一种优选的实施方式，移动组件包括铺装在基座1上并沿第一转轴5轴向的滑轨6，设置滑轨6上的滑台，以及驱动滑台沿滑轨6上往复移动的匀速驱动件2，在滑台上安装有第一转轴5和驱动第一转轴5旋转的加工电机3。匀速驱动件2可以采用由控制系统驱动的伸缩气缸等。更优选的，滑轨6上还设有限定滑轨6行程的限位块，该限位块的安装位置满足：滑轨6的行程与待加工螺纹滚道11的导程匹配。更优选的，滑轨6的两端还分别布置有一条沿第一转轴5轴向的滑槽，在滑槽内还设置有沿其移动的滑轮，从滑轮上端还引出固定连接滑台的定位连杆。通过滑槽与定位连杆的限制，可以进一步的保证滑台沿第一转轴5轴向移动。

作为一种优选的实施方式，加工装置还包括控制系统，该控制系统还连接并协调控制其他部件的运行。

作为一种优选的实施方式，行星滚柱丝杠副包括行星丝杠10和行星螺母9。

作为一种优选的实施方式，基座1上还设有沿垂直第一转轴5轴向运动的安装基板7，在安装基板7上设置有第二转轴8，安装基板7还通过锁扣件与基座1定位固定。当准备进行磨削加工时，将安装基板7沿朝向第一转轴5方向移动，并固定安装；当加工完成后，可以松开锁扣件，将安装基板7退离加工位，以方便卸料。

图1-图3所示的是行星滚柱行星丝杠10副多线磨削加工过程；在加工过程中砂轮轴线(即第一转轴5的轴线)与行星丝杠10轴线平行，根据工艺要求调整二者之间的距离，以实现砂轮4进刀过程。该工艺方法不需要将砂轮轴按照螺旋升角偏转，因此也就不存在在行星螺母9滚道磨削加工过程中，由于螺旋升角过大，行星螺母9螺旋滚道过长而引起的砂轮轴与行星螺母9内壁干涉的问题。此外根据图3所示，多线磨削用的砂轮4各个磨削刃的截形参数都是一致的，各磨削刃之间的距离可以控制在一个很高的范围之内，因此使用这种方法加工出来的行星丝杠10与行星螺母9的多线螺纹滚道11必然具有很高的尺寸一致性与螺距精度。也已有效的解决传统多线螺纹滚道11“逐头磨削”的加工工艺方法由于砂轮4损耗引起的加工不同滚道时截形参数不一致引起的尺寸一致性差的问题；另外也可解决由于机床本身存在的分度误差以及由于磨削产生的热伸长问题带来的螺距误差问题。

多线磨削用的砂轮4磨削刃截形参数是根据行星滚柱行星丝杠10副行星丝杠10与行星螺母9螺旋滚道截形参数计算得来的。本实用新型根据螺旋曲面空间共轭关系，编制计算行星滚柱行星丝杠10副行星丝杠10与行星螺母9滚道多线磨削加工砂轮4磨削刃的算法程序。该算法程序中集成了螺旋滚道的截形参数与加工工艺的过程参数，因为加工过程中的某些工艺参数是实时变动的，因此算法本身必须力求综合考量实际加工过程中的各种影响因素，以此得到的砂轮4截形不仅能够满足行星丝杠10与行星螺母9螺旋滚道截形精度的要求，而且要求能够方便实现砂轮44的实时修整，而不必对螺纹磨削设备本身做较大的改动。本实用新型可实现在一定的加工工艺参数变化的范围之内，以固定的砂轮4磨削刃截形完成不同工艺条件下的行星滚柱行星丝杠副行星丝杠与行星螺母的多线螺纹滚道11的同步磨削过程，如图4所示。

本实用新型所采用的砂轮4的修形方法有以下两种，如图5和图6所示：

1、金刚碟轮12插补修形；

2、金刚滚轮13成型修形；

使用金刚碟轮12来修整砂轮4磨削刃可将计算所得的磨削刃截形参数输入至螺纹磨削设备的数控系统中，通过数控插补程序来实现砂轮4的修整过程；这种方法适用于数控化程度较高的螺纹磨削设备，且要求行星滚柱行星丝杠副螺纹滚道11截形较大的使用规格，虽然效率不高，但是加工柔性高、成本较低。

使用金刚滚轮13来修整砂轮4磨削刃的工艺过程，是将金刚滚轮13的截形按照砂轮4磨削刃的参数形状制成。使用一个金刚滚轮13来修整不通工艺参数下的砂轮4，最终完成多线磨削的加工过程。该修行方法对于螺纹磨设备的数控化程度要求不高，而且加工效率较高。由于一种金刚滚轮13只能加工固定规格的行星滚柱行星丝杠副，虽其加工柔性较低，但是精度与加工效率很高，能够最大程度的符合多线磨削加工工艺螺纹滚道11截形尺寸一致性与螺距精度等方面的要求。

上述的对实施例的描述是为便于该技术领域的普通技术人员能理解和使用实用新型。熟悉本领域技术的人员显然可以容易地对这些实施例做出各种修改，并把在此说明的一般原理应用到其他实施例中而不必经过创造性的劳动。因此，本实用新型不限于上述实施例，本领域技术人员根据本实用新型的揭示，不脱离本实用新型范畴所做出的改进和修改都应该在本实用新型的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种用于行星滚柱丝杠副螺纹滚道多线磨削的加工装置，其特征在于，包括基座(1)、固定在基座(1)上的移动组件、设置在移动组件上的第一转轴(5)、安装在基座(1)上并与第一转轴(5)平行的第二转轴(8)，所述的第一转轴(5)和第二转轴(8)上分别安装有用于加工螺纹滚道(11)的砂轮(4)和待加工的行星滚柱丝杠副，所述的砂轮(4)上修整有与螺纹滚道(11)头数相同的磨削刃，所述的移动组件的移动方向与第一转轴(5)的轴向一致。

2.根据权利要求1所述的一种用于行星滚柱丝杠副螺纹滚道多线磨削的加工装置，其特征在于，所述的移动组件包括铺装在基座(1)上并沿第一转轴(5)轴向的滑轨(6)，设置滑轨(6)上的滑台，以及驱动滑台沿滑轨(6)上往复移动的匀速驱动件(2)，在滑台上安装有所述第一转轴(5)和驱动第一转轴(5)旋转的加工电机(3)。

3.根据权利要求2所述的一种用于行星滚柱丝杠副螺纹滚道多线磨削的加工装置，其特征在于，所述的滑轨(6)上还设有限定滑轨(6)行程的限位块，该限位块的安装位置满足：滑轨(6)的行程与待加工螺纹滚道(11)的导程匹配。

4.根据权利要求2所述的一种用于行星滚柱丝杠副螺纹滚道多线磨削的加工装置，其特征在于，所述的滑轨(6)的两端还分别布置有一条沿第一转轴(5)轴向的滑槽，在滑槽内还设置有沿其移动的滑轮，从滑轮上端还引出固定连接所述滑台的定位连杆。

5.根据权利要求1所述的一种用于行星滚柱丝杠副螺纹滚道多线磨削的加工装置，其特征在于，所述的加工装置还包括控制系统，该控制系统还连接并协调控制其他部件的运行。

6.根据权利要求1所述的一种用于行星滚柱丝杠副螺纹滚道多线磨削的加工装置，其特征在于，所述的行星滚柱丝杠副包括行星丝杠(10)和行星螺母(9)。

7.根据权利要求1所述的一种用于行星滚柱丝杠副螺纹滚道多线磨削的加工装置，其特征在于，所述的基座(1)上还设有沿垂直第一转轴(5)轴向运动的安装基板(7)，在安装基板(7)上设置有所述第二转轴(8)，所述安装基板(7)还通过锁扣件与所述基座(1)定位固定。

8.根据权利要求1所述的一种用于行星滚柱丝杠副螺纹滚道多线磨削的加工装置，其特征在于，相邻两磨削刃之间的间距相等。