TWI412431B - A method and apparatus for polishing a helical surface of a ball nut by means of spraying - Google Patents

Description

以噴射方式進行滾珠螺帽之螺旋表面拋光之方法及裝置

本發明係有關一種以噴射方式進行滾珠螺帽之螺旋表面拋光之方法及裝置，其主要係在於設置有可供固定被加工件及循環填充磨料之裝置；以及將摻入有陶瓷微粒的磨料，使磨料撞擊被加工件螺牙之螺旋表面，以達到對滾珠螺帽之螺旋表面產生拋光之作用。

目前一般的滾珠螺桿及滾珠螺帽具有摩擦小、精度高、使用壽命長等優點，因此已廣泛運用於精密機械、產業機械及輸送機械等，而滾珠螺桿及滾珠螺帽的構造，主要係於二相對配合物件的內螺牙與外螺牙之間設入有滾珠，藉以利用內螺牙與外螺牙轉動時分別相對於滾珠進行接觸滾動，而產生直線傳動，藉以達到傳動之作用，惟，如此之構造，常由於二相對物件間的內螺牙或外螺牙，其螺旋表面因車削製造完成後並不平整且呈一粗糙面，而且受限於螺牙形狀，尤其是牙谷的部份，造成拋光不易，由於內螺牙與外螺牙的粗糙面，常會造成滾珠的損壞，使得滾珠螺桿及滾珠螺帽之壽命縮短，而嚴重影響到品質及製程。

有鑑於目前所使用之滾珠螺帽於使用上具有螺旋表面粗糙、 拋光不易、易造成滾珠的損壞、縮短滾珠螺桿及滾珠螺帽之壽命及影響到品質及製程等缺失。

因此本發明係提供一種以噴射方式進行滾珠螺帽之螺旋表面拋光之方法，其係提供一本體，於本體內設有一容置空間，並於本體之壁身設有複數個噴射孔，由該噴射孔高壓注入一磨料，該磨料係摻入有陶瓷微粒，使磨料中的陶瓷微粒高速撞擊螺旋表面後產生拋光作用。

上述磨料係為潤滑油脂，其黏稠度為1至50cst。

上述陶瓷微粒係佔磨料中之0.5%至15%，並該陶瓷微粒直徑係介於0.05μm至10μm之間。

本發明另提供一種以噴射方式進行滾珠螺帽之螺旋表面拋光之裝置，包括：一容置槽、一本體及一調整式高壓泵，其中：容置槽，係設有一容室，該容置槽具有一第一端及一第二端，該容置槽之第一端為開放端，第二端為封閉端，於該第二端設有一第一螺紋孔，並於容室之底部設有相對之通孔，該二通孔之軸線係平行於容室壁緣之切線；本體，係設置於容置槽之容室，該本體內設有一容置空間，及該本體具第一端及第二端，該第一端為封閉端，第二端為開放端，於該第二端設有一凸垣部，該凸垣部之底部設有一第二凹槽及一連通管，該第二凹槽內設有一第二O型環，及該連通管之外設有一第一螺紋段，以對應結合於該容置槽第一端之第一螺紋孔，而本體設有複數之噴射孔，該噴射孔係貫通本體外壁，而連通本體之容置空間與容置槽之容室；調整式高 壓泵，該調整式高壓泵設有一輸入端及一輸出端，該輸出端組接本體之連通管，而該輸入端則分流各自組接容置槽之通孔。

上述進一步設有一旋轉件，該旋轉件設有一夾頭。

上述容置槽係設有一接頭，以組接調整式高壓泵之輸出端。

上述調整式高壓泵之輸出端至本體之連通管之間設有一散熱器，而該容置槽之通孔至該調整式高壓泵之輸入端之間設有一除屑桶。

上述散熱器設有一盤管，而該盤管具一進口及一出口，另設有一冷卻單元，該進口及出口連接該冷卻單元。

上述除屑桶之外部包覆有激磁線圈或強力磁鐵。

故，本發明之具體特點與功效在於：

1.本發明之裝置係可供固定被加工件，以及填充入具陶瓷微粒之磨料，利用磨料中之陶瓷微粒可以對於加工件之螺旋表面進行撞擊而達致拋光作用，以供被加工件作為滾珠螺帽使用時，可以避免損壞，及延長使用壽命者。

2.本發明之方法係在於磨料中摻入有陶瓷微粒，利用磨料與加工件螺牙之螺旋表面產生撞擊時，磨料中的陶瓷微粒可以撞擊螺旋表面產生拋光作用，藉以可達到次微米級〔0.1μm〕的精度。

3.又本發明由於陶瓷微粒之直徑係介於0.05μm至10μm之間，故仍然可以對於螺牙之牙谷等位置處進行拋光作用，而不會有 任何拋光上之死角存在。

4.藉由噴射孔將磨料高速噴射撞擊加工件，故加工件與本體之間隙範圍彈性大，可加工不同尺寸之加工件。

(1)‧‧‧容置槽

(11)‧‧‧容室

(12)‧‧‧第一端

(13)‧‧‧第二端

(14)‧‧‧第一螺紋孔

(15)‧‧‧通孔

(2)‧‧‧本體

(21)‧‧‧容置空間

(22)‧‧‧第一端

(23)‧‧‧第二端

(24)‧‧‧凸垣部

(25)‧‧‧第二凹槽

(26)‧‧‧連通管

(27)‧‧‧第二O型環

(28)‧‧‧第一螺紋段

(29)‧‧‧噴射孔

(3)‧‧‧調整式高壓泵

(31)‧‧‧輸入端

(32)‧‧‧輸出端

(A)‧‧‧接頭

(B)‧‧‧旋轉件

(C)‧‧‧夾頭

(D)‧‧‧被加工件

(E)‧‧‧磨料

(F)‧‧‧散熱器

(F1)‧‧‧盤管

(F11)‧‧‧進口

(F12)‧‧‧出口

(F2)‧‧‧冷卻單元

(G)‧‧‧除屑桶

(G1)‧‧‧激磁線圈

第一圖係本發明之分解圖〔不包括調整式高壓泵〕。

第二圖係本發明之組合圖。

第三圖係本發明之剖視圖〔不包括調整式高壓泵〕。

第四圖係本發明之使用示意圖〔不包括調整式高壓泵〕。

第五圖係本發明之加入散熱器及除屑桶之示意圖。

如第一圖、第二圖及第三圖所示，本發明係為一種以噴射方式進行滾珠螺帽之螺旋表面拋光之及裝置，包括一容置槽(1)、一本體(2)及一調整式高壓泵(3)，其中：

一容置槽(1)，係設有一容室(11)，該容置槽(1)具有一第一端(12)及一第二端(13)，該容置槽(1)之第一端(12)為開放端，第二端(13)為封閉端，於該第二端(13)設有一第一螺紋孔(14)，於容室(11)之底部設有相對之通孔(15)，該二通孔(15)之軸線係平行於容室(11)壁緣之切線，並，該通孔(15)係設有一接頭(A)，以組接調整式高壓泵(3)之輸入端(31)。

一本體(2)，係設置於容置槽(1)之容室(11)，該本體(2)內設有一容置空間(21)，及該本體(2)具第一端(22)及第二端(23)，該第一端(22)為封閉端，第二端(23)為開 放端，於該第二端(23)設有一凸垣部(24)，該凸垣部(24)之底部設有一第二凹槽(25)及一連通管(26)，該第二凹槽(25)內設有一第二O型環(27)，及該連通管(26)之外設有一第一螺紋段(28)，以對應結合於該容置槽(1)第二端(13)之第一螺紋孔(14)，而本體(2)設有複數之噴射孔(29)，該噴射孔(29)係貫通本體(2)外壁，而連通本體(2)之容置空間(21)與容置槽(1)之容室(11)。

一調整式高壓泵(3)，該調整式高壓泵(3)設有一輸入端(31)及一輸出端(32)，該輸出端(32)組接本體(2)之連通管(26)，而該輸入端(31)則分流各自組接容置槽(1)之通孔(15)。

使用時，係如第四圖所示，提供一旋轉件(B)，該旋轉件(B)設有一夾頭(C)，該夾頭(C)夾持一被加工件(D)，於圖中該被加工件(D)為一滾珠螺帽，請一併參閱第二圖，進行研磨時，係由調整式高壓泵(3)〔請參閱第二圖〕之輸出端(32)將磨料(E)由本體(2)之連通管(26)高壓射入本體(2)之容置空間(21)，再由本體(2)之噴射孔(29)高速向外射出，磨料(E)會高速撞擊旋轉中之夾頭(C)所夾持之被加工件(D)〔滾珠螺帽〕，而拋光被加工件(D)之螺牙，之後磨料(E)落入容置槽(1)之容室(11)，再經由通孔(15)通過接頭(A)進入調整式高壓泵(3)之輸入端(31)回流至調整式高壓泵(3)，如此循環動作以進行拋光程序。

如第五圖所示，上述調整式高壓泵(3)之輸出端(32)至 本體(2)之連通管(26)之間設有一散熱器(F)，而該容置槽(1)之通孔(15)至該調整式高壓泵(3)之輸入端(31)之間設有一除屑桶(G)；該散熱器(F)設有一盤管(F1)，而該盤管(F1)具一進口(F11)及出口(F12)，該進口(F11)連接調整式高壓泵(3)之輸出端(32)，該出口(F12)連接本體(2)之連通管(26)，另設有一冷卻單元(F2)；及該除屑桶(G)之外部包覆有激磁線圈(G1)〔圖中所示〕或強力磁鐵〔圖中未示〕。

該散熱器(F)係令液態之磨料(E)降溫之作用，使液態之磨料(E)不致過度昇溫而變質，其設置之冷卻單元(F2)利用風扇或散熱鰭片，可與散熱器(F)之盤管(F1)內流通之磨料(E)進行熱交換。

經拋光程序後之磨料(E)含有鐵屑，利用該除屑桶(G)外部包覆有激磁線圈(G1)〔圖中所示〕或強力磁鐵，將鐵屑吸除，以過濾磨料(E)，使用一段時日，再將除屑桶(G)內之鐵屑移除，具有延長磨料(E)使用壽命之作用。

另外，磨料(E)環循使用一段時間後須要更換，以確保磨料(E)之乾淨，以使拋光程序可以確實執行。

本發明係為一種以噴射方式進行滾珠螺帽之螺旋表面拋光之方法，主要係於潤滑油脂所形成之磨料中摻入有0.5%至15%的陶瓷微粒，該潤滑油脂之黏稠度為1至50cst，該陶瓷微粒直徑係介於0.05μm至10μm之間，而將該等磨料填充入上述二個實施例 之循環構造中，經由調整式高壓泵將磨料由本體之噴射孔高壓噴出而衝擊旋轉中之被加工件〔滾珠螺帽〕，使磨料中的陶瓷微粒可以與被加工件螺牙的螺旋表面產生撞擊，而對於螺旋表面形成拋光之作用，其精度係可以達到次微米級〔0.1μm〕，而且可達到每5分鐘加工0.5μm之速率。

(1)‧‧‧容置槽

(11)‧‧‧容室

(12)‧‧‧第一端

(13)‧‧‧第二端

(14)‧‧‧第一螺紋孔

(15)‧‧‧通孔

(2)‧‧‧本體

(21)‧‧‧容置空間

(22)‧‧‧第一端

(23)‧‧‧第二端

(24)‧‧‧凸垣部

(25)‧‧‧第二凹槽

(26)‧‧‧連通管

(27)‧‧‧第二O型環

(28)‧‧‧第一螺紋段

(29)‧‧‧噴射孔

Claims (3)

1. 一種以噴射方式進行滾珠螺帽之螺旋表面拋光之裝置g4，包括：一容置槽，係設有一容室，該容置槽具有第一端及第二端，該容置槽之第一端為一開放端，第二端為一封閉端，於該第二端設有一第一螺紋孔，另於容室之底部設有相對之通孔，該二通孔之軸線係平行於容室壁緣之切線；一本體，係設置於容置槽之容室，該本體內設有一容置空間，及該本體具第一端及第二端，該第一端為封閉端，第二端為開放端，於該第二端設有一凸垣部，該凸垣部之底部設有一第二凹槽及一連通管，該第二凹槽內設有一第二O型環，及該連通管之外設有一第一螺紋段，以對應結合於該容置槽第二端之第一螺紋孔，而本體設有複數之噴射孔，該噴射孔係貫通本體外壁，而連通本體之容置空間與容置槽之容室；一調整式高壓泵，係設有一輸入端及一輸出端，該輸出端組接本體之連通管，該輸出端至該本體之連通管之間設有一散熱器，而該輸入端則分流各自組接容置槽之通孔，且該容置槽之通孔至該調整式高壓泵之輸入端之間設有一除屑桶。
2. 如申請專利範圍第1項所述之以噴射方式進行滾珠螺帽之螺旋表面拋光之裝置，其中該散熱器設有一盤管，而該盤管具一進口及一出口，另散熱器設有一冷卻單元。
3. 如申請專利範圍第1項所述之以噴射方式進行滾珠螺帽之螺旋表面拋光之裝置，其中該除屑桶之外部包覆有激磁線圈或強力磁鐵 。