丝杆螺母的内螺旋滚道的加工方法与相关技术3988

本技术涉及汽车刹车系统用丝杆螺母的内螺旋滚道的加工方法，包括以下步骤：根据内螺旋滚道的几何尺寸和形貌修整砂轮轮廓和调整进刀的轨迹，对工件进行磨削，得到具有内螺旋滚道几何形貌的丝杆螺母；再对制得的丝杆螺母进行清洗，以去除残留的磨屑和抛光液；最后采用具有振动机构和磨料流进出通道的装置连接清洗干净的丝杆螺母，使磨料流流经螺旋滚道，磨料流流经螺旋滚道的同时振动机构对装置施加振动。本方法不仅避免了只采用磨削的加工工艺易造成对表面烧伤的问题，还将丝杆螺母内的螺旋滚道的加工分为两个相对独立的步骤，彼此衔接配合，加工效率高。权利要求书1.一种丝杆螺母的内螺旋滚道的加工方法，包括以下步骤：1步骤、根据内螺旋滚道的几何尺寸和形貌修整砂轮轮廓和调整进刀的轨迹，对工件进行磨削，得到具有内螺旋滚道几何形貌的丝杆螺母；2步骤、对制得的丝杆螺母进行清洗，以去除残留的磨屑和抛光液；3步骤、采用具有振动机构和磨料流进出通道的装置连接清洗干净的丝杆螺母，使磨料流流经螺旋滚道，磨料流流经螺旋滚道的同时振动机构对装置施加振动，从而提升磨料流的去除效率。2.11根据权利要求所述的丝杆螺母的内螺旋滚道的加工方法，其特征在于：所述步骤中的砂轮为超硬砂轮。3.11根据权利要求所述的丝杆螺母的内螺旋滚道的加工方法，其特征在于：所述步骤中的砂轮主轴为超高速电主轴。4.12根据权利要求所述的丝杆螺母的内螺旋滚道的加工方法，其特征在于：所述步骤中的清洗方式为超声清洗。5.13根据权利要求所述的丝杆螺母的内螺旋滚道的加工方法，其特征在于：所述步骤中的磨料流施加方式为高压、双向流动。6.13根据权利要求所述的丝杆螺母的内螺旋滚道的加工方法，其特征在于：所述步骤中的磨料流可选择为磁流体，通过施加外界磁场来改变去除效率。7.6根据权利要求所述的丝杆螺母的内螺旋滚道的加工方法，其特征在于：所述磁流体还添加化学试剂，还通过化学反应来提升去除效率和去除质量。8.7根据权利要求所述的丝杆螺母的内螺旋滚道的加工方法，其特征在于：所述磁流体添加的化学试剂为电解抛光液，通过电化学反应来提升去除效率和去除质量。9.13根据权利要求所述的丝杆螺母的内螺旋滚道的加工方法，其特征在于：所述步骤中的振动机构为超声振动装置。10.13据权利要求所述的丝杆螺母的内螺旋滚道的加工方法，其特征在于：所述步骤中通过调整振动频率和幅值来改变抛光效率和抛光质量。

技术说明书一种丝杆螺母的内螺旋滚道的加工方法技术领域本技术属于高效磨削和超精密抛光加工领域，尤其是涉及一种丝杆螺母的内螺旋滚道的加工方法。背景技术随着我们产业发展，各种具有内腔结构的零件在航空、航天、武器、医疗等行业中得到越来越广泛的应用。对于具有尺寸精度和形状精度要求的内腔结构，由于加工空间等的限制，在保证产生加工质量稳定性的前提下，很难实现高效、超精密的加工。比如丝杆螺母内表面的螺旋式滚道为了保证装配后的运动精度和使用寿命，其形状尺寸精度要求非常高，而且对滚道表面的也有很高的要求。磨削加工是实现高精度光滑表面的常用加工方法。通过选用不同粒度的砂轮可以达到不同的表面粗糙度要求。通过将砂轮修整成一定的形状，可以实现成形磨削加工。通过采用超CBN硬砂轮，比如金刚石砂轮或立方氮化硼（）砂轮，可以对超硬难加工材料进行加工。高速、超高速磨削加工技术是一种高效加工技术，其通过提高砂轮转速和砂轮直径，使磨削区的线速度达到上百米每秒。高的砂轮线速度意味着单颗磨粒的等效去除深度降低，磨削热随切屑快速去除，而且对于硬脆材料来说，高的变形速率会引起材料的脆塑转变，从而实现难加工材料的高效低损伤加工。抛光加工是指利用机械、化学或电化学的作用，使工件表面粗糙度降低，以获得光亮、平整表面的加工方法。是利用抛光工具和磨料颗粒或其他抛光介质对工件表面进行的精密加工。但是由于抛光加工时的材料去除率非常低，所以加工效率非常低。()磨料流加工技术是以磨料介质掺有磨粒的一种可流动的混合物在压力下流过工件所需加工的表面，进行去毛刺、除飞边、磨圆角，以减少工件表面的波纹度和粗糙度的一种加工方法。其加工过程的材料去除速率取决于以下因素：磨料介质的流速、磨料的粘度、磨料颗粒尺寸、磨料浓度、磨料颗粒硬度和工件硬度等因素相关。由于丝杆螺母类型的高精度半开放式螺旋滚道的空间限制，所以现有的通过提高砂轮直径来提升磨削区线速度的高速、超高速磨削加工技术难以应用于此。目前对于丝杆螺母类型的高精度半开放式螺旋滚道的加工方法是采用小尺寸成形砂轮进行磨削加工。而且为了保证磨削加工后的表面粗糙度达到要求，砂轮粒度号选择较小，在避免磨削烧伤的情况下，磨削去除量非常小，所以加工效率非常低。该丝杆螺母尤其应用于汽车的刹车系统中，市场需求大。技术内容本技术的目的是提供一种丝杆螺母的内螺旋滚道的加工方法，尤其是一种小尺寸高精度内螺旋滚道的加工方法。本技术的技术方案如下：一种内螺旋滚道的高效加工方法，包括以下步骤：1步骤、根据内螺旋滚道的几何尺寸和形貌修整砂轮轮廓和调整进刀的轨迹，对工件进行磨削，在保证磨削表面不烧伤的前提下，尽可能的提高材料的去除率，得到具有内螺旋滚道几何形貌的丝杆螺母；2步骤、对制得的丝杆螺母进行清洗，以去除残留的磨屑和抛光液；3步骤、采用具有振动机构和磨料流进出通道的装置连接清洗干净的丝杆螺母，使磨料流流经螺旋滚道，磨料流流经螺旋滚道的同时振动机构对装置施加振动，从而提升磨料流的去除效率。

1进一步的，所述步骤所采用的砂轮为超硬砂轮。1进一步的，所述步骤所采用的砂轮主轴为超高速电主轴。2进一步的，所述步骤所采用的清洗方式为超声清洗。3进一步的，所述步骤所采用的磨料流施加方式为高压、双向流动。3进一步的，所述步骤所采用的磨料流为磁流体，通过施加外界磁场来改变去除效率。3进一步的，所述步骤所采用的磨料流根据加工材料来添加一定的化学试剂，通过加强化学反应来提升去除效率和去除质量。进一步的，所述磁流体还添加化学试剂，通过化学反应来提升去除效率和去除质量。进一步的，所述磁流体添加化学试剂为电解抛光液，通过电化学反应来提升去除效率和去除质量。3进一步的，所述步骤所施加的振动为超声振动。3进一步的，所述步骤中通过调整振动频率和幅值来改变抛光效率和抛光质量。本技术具有如下有益效果：1.采用粗磨，不仅减少了磨削加工的工艺步骤，同时提升了材料去除率。尤其是通过采用超硬砂轮可以有效减少砂轮的更换次数、对刀次数等，节约了加工辅助时间。2.采用磨料流与超声相结合的抛光方法，不仅可以保证加工质量的一致性、长期加工的稳定性，还可以实现单工位多工件同时装夹，从而有效减小了单个工件的加工时间。3.与单独的精密磨削加工工艺分相比，本技术申请更有效发挥了磨床的加工潜力，提升了设

备的运用效率。4.采用磨料流与超声相结合的抛光方法，可以有效去除磨削引起的表面烧伤、表面粘附、表面残余应力或亚表面损伤的缺席，从而可以提升产品使用寿命。附图说明下面结合附图对本技术的具体实施方式作进一步详细的说明，其中：1图是实施例一步骤一中具有初步内螺旋滚道形貌的丝杆螺母的结构示意图；2图是实施例一中针对单个丝杆螺母进行内螺旋滚道抛光的装置的结构示意图；3图是实施例一中部分构件的结构示意图及中心杆与丝杆螺母配合形成打磨管道的结构示意图；4图是实施例二中针对多个丝杆螺母进行内螺旋滚道抛光的装置的拆解的结构示意图；53图是图中顶盖的结构示意图；63图是图中底座的结构示意图；72图是图中中心杆及中心杆与丝杆螺母配合形成打磨管道的结构示意图；8图是实施例二中针对多个丝杆螺母进行内螺旋滚道抛光的装置的结构示意图；9FF图是实施例二中夹子的结构示意图，该夹子设有夹紧结构，该夹子可直接夹持顶盖和FF底座，中心杆、丝杆螺母、顶盖和底座在所述夹子夹持下配合连接形成一整体结构。具体实施方式

本技术公开了先通过采用较大粒度和大气孔的砂轮进行成形磨削，达到尺寸精度和形状精度要求后；采用磨料流和超声结合进行内螺旋滚道的抛光。本技术磨削过程磨削去除量大，磨料流和超声结合对磨削表面进行精细处理，不仅避免了只采用磨削的加工工艺易造成对表面烧伤的问题，还将丝杆螺母的内螺旋滚道的加工分为两个相对独立的步骤，彼此衔接配合，加工效率高。下面结合实施例一至四，对本技术做进一步地说明：【实施例一】1步骤、根据内螺旋滚道的几何尺寸和形貌修整砂轮轮廓和调整进刀的轨迹，对工件进行磨削，得到具有内螺旋滚道几何形貌的丝杆螺母，所述具有初步内螺旋滚道形貌的丝杆螺母结1构如图所示。2步骤、对制得的丝杆螺母进行清洗，以去除残留的磨屑和抛光液。3步骤、采用对单个丝杆螺母进行内螺旋滚道抛光的装置，对丝杆螺母进行连接后，使磨料流流经螺旋滚道，磨料流流经螺旋滚道的同时振动机构对装置施加振动。该抛光的装置如图2322和图所示，包括：一个圆柱形中心杆，所述中心杆外径与丝杆螺母的内径一致，所述1212中心杆的轴向长度大于所述丝杆螺母的轴向长度；所述中心杆设置于所述丝杆螺母的内12孔之中，从而所述中心杆的部分外表面与所述螺旋滚道形成一仅两端开口的打磨管道；底34座，对应所述打磨管道端头的位置，设有供磨料进出的第二磨料进出口；顶盖，对应所述2打磨管道端头的位置，设有供磨料进出的第一磨料进出口；连接机构，将所述中心杆、所134述丝杆螺母、所述底座和所述顶盖连接固定，以至于将所述第二磨料进出口、所述第一93磨料进出口分别与所述打磨管道两端开口连通；振动机构，与所述底座连接，带动所述底3241座、所述中心杆和所述顶盖及所述丝杆螺母高频振动，从而使磨料流流经所述打磨管道时，所述磨料流与所述丝杆螺母内螺旋滚道进行充分摩擦，本实施例中，所述第二磨料进出口为一与外界管道连通的圆形凹槽；所述第一磨料进出口为一与外界管道连通的圆形凹槽，圆形凹槽的形貌保证了只要按照上述位置安装，所述第二磨料进出口和所述第一磨料进出口92就可以连通所述打磨管道；采用激振器作为振动机构。所述连接机构包括：在所述中心杆23轴向一端的第一连接体，在所述中心杆轴向另一端的第二连接体；所述底座上与所述第一连接体相配合的第一连接配合体；所述第一连接体和所述第一连接配合体相配合将所述中心23杆与所述底座连接；与所述第二连接体相配合的第二连接配合体；所述第二连接体和所述

431第二连接配合体进一步配合使所述顶盖和所述底座夹紧所述丝杆螺母。2具体的，所述第一连接体为所述中心杆轴向一端凸起的第一螺栓；2所述第二连接体为所述中心杆轴向另一端凸起的第二螺栓；3所述第一连接配合体为所述底座上的螺孔；所述第二连接配合体为螺母；44所述顶盖设有供所述第二螺栓穿出的孔；所述螺母位于所述顶盖外部，通过所述螺母和所431述第二螺栓的配合使所述顶盖与所述底座夹紧所述丝杆螺母；24本实施例中，设置一橡胶垫圈振动机构于所述中心杆与所述顶盖之间用于密封所述磨料4流，防止该磨料流由所述顶盖上的孔与所述第二螺栓之间的缝隙渗漏，设置一铜制涂层在3所述底座上。连接好上述装置，以高压、双向流动的磨料流进行抛光，在抛光过程中，对工件施加振动来提升磨料流的去除效率。【实施例二】1步骤、根据内螺旋滚道的几何尺寸和形貌修整砂轮轮廓和调整进刀的轨迹，对工件进行磨削，得到具有内螺旋滚道几何形貌的丝杆螺母。2步骤、对制得的丝杆螺母进行清洗，以去除残留的磨屑和抛光液。3步骤、采用对多个丝杆螺母同时进行内螺旋滚道抛光的装置，对丝杆螺母进行连接后，使4-8磨料流流经螺旋滚道，磨料流流经螺旋滚道的同时振动机构对装置施加振动。如图所201020示，该装置包括：中心杆设置于丝杆螺母的内孔之中，所述中心杆与所述丝杆螺母1020一一对应，从而所述中心杆的部分外表面与所述螺旋滚道形成一仅两端开口的打磨管道；

402040顶盖，套设在多个所述中心杆的顶部上，所述顶盖设有与每个所述打磨管道连通的多302030个第一磨料进出口；底座，位于所述中心杆的下方，所述底座设有与每个所述打磨管402010道连通的多个第二磨料进出口；所述顶盖、所述中心杆、所述丝杆螺母以及顶盖之间830用以配合连接形成一整体结构；振动机构，与所述底座连接，用以对所述整体结构进行高频振动，从而使磨料流流经所述打磨管道时，所述磨料流与所述丝杆螺母内螺旋滚道进行2510充分摩擦。本实施例中，对个所述丝杆螺母同时进行抛光，采用超声振源作为振动机构8。403010采用夹持机构夹持所述顶盖和所述底座上从而简单快捷的实现多个所述丝杆螺母的安F9F装和固定。本实施例中的夹持机构为夹子，图给出该夹子的结构示意图，夹持所述顶盖403010和所述底座上从而简单快捷的实现多个所述丝杆螺母的安装和固定，为了防止抛光过2020程中所述中心杆因震动而撞击其他部件引起损伤，将每个所述中心杆的一端均与所述底30座相连接，如实施例一中，所述固定结构采用螺栓和螺孔结构，在所述中心杆20轴向一302030端的第三连接体与所述底座上的第三连接配合体将所述中心杆与所述底座连接，本实施例中，所述第三连接体为螺栓，所述第三连接配合体为与作为第三连接体的螺栓形貌适配的螺孔。630302如图所示，本实施例中，所述底座由下流道盖板和下流道板组成；30330225203024所述下流道盖板设置个直径与所述中心杆直径一致的圆柱形的凸台，所述凸台3024的轴心位置设有螺孔作为第三连接配合体；30243033031的位置，所述下流道板设有第一圆孔，所述第一圆孔的直径大于对应所述凸台20103031所述中心杆的直径且小于所述丝杆螺母的外直径，以至于所述第一圆孔与所述中心20杆之间形成与所述打磨管道连通的第一圆环；3033033所述下流道板下表层设有第一凹槽30333031，所述第一凹槽与所述第一圆孔连通，3033302的位置，所述下流道盖板上设有贯穿其板体的第一孔道306，所述对应所述第一凹槽306302用于连接磨料流的进出管道，所述下流道盖板通过胶水黏贴于所述下流道板第一孔道3033023033的下表面上，从而所述下流道盖板的上表面与所述第一凹槽形成一管道，该管道3031306。连通所述第一圆孔及所述第一孔道

540402如图所示，本实施例中，所述顶盖由上流道板和上流道盖板组成；404204042520对应所述中心杆的位置，所述上流道盖板设置个用于容置所述中心杆轴向另一4042端的圆柱形的凹台；4042402的位置，所述上流道板设有第二圆孔40224022，所述第二圆孔的直径对应所述凹台20104022大于所述中心杆的直径且小于所述丝杆螺母的外直径，以至于所述第二圆孔与所述20中心杆之间形成与所述打磨管道连通的第二圆环；402所述上流道板上表层设有第二凹槽402440244022与所述第二圆孔连通，，所述第二凹槽4024404406的位置，所述上流道盖板上设有贯穿其板体的第二孔道，所述对应所述第二凹槽406404第二孔道用于连接磨料流的进出管道，所述上流道盖板通过胶水黏贴于所述上流道板4024044024的上表面上，从而所述上流道盖板的上表面与第二凹槽同样形成一管道，该管道406连通所述第二孔道和所述第二圆环从而形成所述第二磨料进出口。优化底座和顶盖的结构，保证磨料流从第一磨料进出口或第二磨料进出口到达各打磨管道入口的距离一致，从而保证各零件的去除效率一致性。具体如下：3024