大导程滚珠螺母磨削的软轴磨头系统及加工螺母的磨削方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局*CN103170888A*(12)发明专利申请(10)申请公布号(10)申请公布号CNCN103170888103170888A(43)申请公布日2013.06.26(21)申请号201310106921.1(22)申请日2013.03.29(71)申请人上海大学地址200444上海市宝山区上大路99号(72)发明人李静林帷杰沈南燕杜永聪何永义张伟贾亚凯(74)专利代理机构上海上大专利事务所(普通合伙)31205代理人何文欣(51)Int.Cl.B24B19/06(2006.01)权权利要求书1页利要求书1页说明书4页说明书4页附图1页附图1页(54)发明名称大导程滚珠螺母磨削的软轴磨头系统及加工螺母的磨削方法(57)摘要本发明公开了一种大导程滚珠螺母磨削的软轴磨头系统，由机械软轴的动力输出端与前端小轴通过软轴接头进行连接组装，机械软轴的被传动端与电主轴连接轴头同轴固定连接，磨削砂轮的回转轴线与前端小轴的轴线同轴设置，通过砂轮压紧螺钉将磨削砂轮固定在砂轮前端小轴上，磨削砂轮的回转轴线和机械软轴的轴线的连接角α的角度与待磨削螺母的螺纹导程角的角度一致，对待磨削螺母进行磨削加工。本发明还公开了一种加工螺母的磨削方法，采用任意改变轴端力偶矢方向的组合轴构造软轴磨头系统，使砂轮回转轴线与磨杆轴线连接角度符合不同螺纹升角角度，避免了磨削中砂轮磨杆与螺母内圈发生干涉，适用于大导程螺母内滚道的长距离磨削加工。CN103170888ACN10378ACN103170888A权利要求书1/1页1.一种大导程滚珠螺母磨削的软轴磨头系统，其特征在于：主要包括机械软轴（3）、前端小轴（8）、软轴接头（4）、支撑块（10）和磨杆轴套（2），所述机械软轴（3）的动力输出端与所述前端小轴（8）通过所述软轴接头（4）进行连接组装，所述机械软轴（3）的被传动端与电主轴连接轴头（1）同轴固定连接，所述前端小轴（8）以转动连接方式活动嵌套安装在支撑块（10）的内孔中，所述机械软轴（3）以转动连接方式活动嵌套安装在磨杆轴套（2）内腔中，所述连接支撑块（10）与所述嵌套磨杆轴套（2）紧固连接，通过连接法兰盘（9）将所述嵌套磨杆轴套（2）固定于磨削砂轮架上，螺母滚道磨削砂轮（7）的回转轴线与所述前端小轴（8）的轴线同轴设置，通过砂轮压紧螺钉（6）将所述螺母滚道磨削砂轮（7）固定在砂轮前端小轴（8）上，所述螺母滚道磨削砂轮（7）的回转轴线和所述机械软轴（3）的轴线的连接角α的角度与待磨削螺母（5）的螺纹导程角的角度一致，电主轴连接轴头（1）输出的动力依次通过所述机械软轴（3）传递到所述前端小轴（8），然后再传递到所述螺母滚道磨削砂轮（7）上，使待磨削螺母（5）轴线与所述机械软轴（3）轴线平行设置安装后，对待磨削螺母（5）进行磨削加工。2.根据权利要求1所述的大导程滚珠螺母磨削的软轴磨头系统，其特征在于：所述前端小轴（8）通过轴承活动嵌套安装在支撑块（10）内孔中，所述机械软轴（3）通过轴承活动嵌套安装在磨杆轴套（2）内腔中，分别形成转动连接副。3.一种采用权利要求1或2所述的大导程滚珠螺母磨削的软轴磨头系统的磨削装置加工螺母的磨削方法，其特征在于：a.采用任意改变轴端力偶矢方向的组合轴构造软轴磨头系统，在轴端安装前端砂轮部件，并按照标准螺母滚道截型对前端砂轮部件的截型进行修整；b.根据待磨削螺母导程的大小，使砂轮回转轴线与软轴磨头系统的磨杆轴线的连接角度符合滚珠螺母的螺旋升角，磨杆直接接受外力传动；c.砂轮架带动软轴磨头系统做Z轴向运动，待磨削螺母装夹于头架卡盘上，由头架卡盘带动待磨削螺母做C轴旋转运动；d.通过软轴磨头系统的Z轴向进给与待磨削螺母的C轴回转的联动运动，对待磨削螺母滚道进行成型磨削加工，软轴磨头系统的Z轴向进给与待磨削螺母的C轴回转运动之间存在如下关系：其中z为软轴磨头系统的Z轴向进给位移，c为待磨削螺母的C轴回转运动的旋转角度，s为待磨削螺母的导程。2CN103170888A说明书1/4页大导程滚珠螺母磨削的软轴磨头系统及加工螺母的磨削方法技术领域[0001]本发明涉及一种工件的磨削加工工艺及装备，特别涉及一种螺母的磨削的装置及磨削方法，尤其是一种大导程滚珠螺母的磨削加工工艺及装备。背景技术[0002]滚珠丝杆副具有传动效率高、定位和重复定位精度高、使用寿命长、低摩擦因数等特性，虽然出现了直线电动机进给驱动系统，但目前高速滚珠丝杠螺母副仍是机械传动的常用部件。一般滚珠丝杠副滚道的表面质量要求达到Ra0.8以上，滚珠螺母加工最后一道工艺一般都是采用磨削成形加工，因此内滚道的最终精度和表面质量是由磨削工艺保证的。大多数进给系统所使用的滚珠丝杠副的螺旋滚道法向截形采用哥特式截形，由两段对称的圆弧组成。[0003]传统的成型