[發明專利]一種大長徑比內螺紋的平行軸式磨削方法

在審

• 申請號: 201810426383.7
• 申請日: 2018-05-07
• 公開（公告）號: CN108620693A
• 公開（公告）日: 2018-10-09
• 發明（設計）人: 吳貴成;李躍峰;安忠玉
• 申請（專利權）人: 哈爾濱工業大學
• 主分類號: B23G1/36
• 分類號: B23G1/36
• 代理公司: 哈爾濱市松花江專利商標事務所 23109
• 代理人: 牟永林

一種大長徑比內螺紋的平行軸式磨削方法，本發明涉及一種大長徑比內螺紋磨削方法，本發明為解決大長徑比內螺紋磨削加工時，由于需要將砂輪中心軸線與螺母中心軸線擺成一定角度，導致加工深入時出現砂輪刀桿與螺紋孔的頂部碰撞的問題，本發明所述方法是按照以下步驟實現的：步驟一：磨削前準備，步驟二：選擇砂輪直徑范圍，步驟三：確定砂輪直徑，步驟四：螺母加工坯料定位，步驟五：加工內螺紋。本發明用于內螺紋加工領域。

技術領域

本發明涉及一種大長徑比內螺紋磨削方法，具體涉及一種大長徑比內螺紋的平行軸式磨削方法，屬于內螺紋加工領域。

背景技術

隨著電動舵機的集成度和功率密度的提高，長行程直線式電動舵機中所集成的反向式行星滾柱絲杠螺母的長徑比指標不斷提高。普通螺母的內螺紋加工，一般采用砂輪中心軸線與螺母中心軸線成一定角度的方法進行磨削加工，以避免砂輪與螺母之間發生干涉。但是，對于大長徑比螺母，如果仍保持一定角度，會導致砂輪刀桿與螺紋孔的頂部發生碰撞，導致加工無法深入，采用平行軸式磨削加工，砂輪與螺母的回轉軸線平行且偏離一定距離，可以避免由于砂輪刀桿與螺母碰撞導致的干涉現象。該方法采用的砂輪為菱形砂輪，砂輪尖角與螺母內螺紋牙型角相同，此時，會因砂輪與內螺紋干涉導致螺紋牙形角和中徑改變。干涉導致的牙型角和中徑產生誤差。

發明內容

本發明為解決大長徑比內螺紋磨削加工時，由于需要將砂輪中心軸線與螺母中心軸線擺成一定角度，導致加工深入時出現砂輪刀桿與螺紋孔的頂部碰撞的問題，進而提出一種大長徑比內螺紋的平行軸式磨削方法。

本發明所述方法是按照以下步驟實現的：

步驟一：磨削前準備：準備螺紋磨床、菱形砂輪和螺母加工坯料，根據螺母內螺紋參數及加工精度，按照螺紋面空間曲面方程X＝R*cost*2π，Y＝R*sint*2π，Z＝Ph*t+R-D1/2,式中R為變量，R∈[D1/2，D/2]，D₁為內螺紋的小徑，D為內螺紋的大徑，P為內螺紋的螺距，h為內螺紋頭數，t為參數變量，t∈[0，1]，X,Y,Z代表螺紋面的空間位置；

步驟二：選擇砂輪直徑范圍：菱形砂輪的直徑大于等于內螺紋牙深的兩倍，菱形砂輪的直徑小于等于內螺紋的小徑；將菱形砂輪沿軸線方向等間隔劃分為若干個圓形截面，間隔應盡量小；在每個圓形截面上，找到對應此截面的螺紋面上的所有點，根據兩點空間距離公式，計算每個點與其截面螺紋圓心的距離，減去砂輪截面外圓半徑值，即為干涉距離；計算每個圓形截面對應的干涉距離，取最大值，得到當前采用的砂輪直徑進行磨削的干涉最大誤差，誤差超過允許范圍，則逐漸減小砂輪直徑；

步驟三：確定砂輪直徑：重復步驟二操作，直至誤差等于或小于螺紋牙型允許誤差的1/3，滿足精度要求,此時確定的砂輪直徑應大于或等于內螺紋牙深的兩倍，如不滿足此條件，則達不到精度要求，可以降低精度要求，重新進行計算；

步驟四：螺母加工坯料定位：將螺母加工坯料通過外圓定位，卡裝在磨床上的卡盤夾上，并通過卡盤夾進行夾緊，將菱形砂輪安裝在磨床上，使菱形砂輪軸與螺母加工坯料的軸線平行，使形砂輪軸的軸線與螺母加工坯料的軸線之間具有偏心距離e，偏心距離e的數值為內螺紋大徑與砂輪最大直徑差的一半；

步驟五：加工內螺紋：菱形砂輪繞自身軸線保持高速運轉，同時砂輪沿自身軸線方向做直線進給運動，磨床上的卡盤夾緊螺母加工坯料做慢速回轉，進而完成整個內螺母的磨削。