[发明专利]滚珠丝杠滚道表面研磨装置的轴向压力检测系统及方法

说明书

本发明公开了一种滚珠丝杠滚道表面研磨装置的轴向压力检测系统及方法。该系统包括研磨加力模块及其内部设置的弹性变形圈，采用轴向压力测量模块测量研磨加力模块施加于弹性变形圈上的轴向压力。方法为：将多个电阻应变片绕圆周等间隔粘贴在弹性变形圈内壁的中部；旋转螺纹端盖，螺纹端盖将挤压垫片并最终通过垫片沿轴向挤压弹性变形圈，从而粘贴在弹性变形圈上的电阻应变片产生轴向应变；应变仪将检测得到的信号传输到计算机处理系统上，旋转螺纹端盖使其依次转过不同的角度，得到一组轴向压力与螺纹端盖旋转角度对应关系的数据，通过拟合处理得到二者的测量曲线。本发明测量过程灵敏快速，测量结果精确度高，并且提高了丝杠滚道表面的研磨加工精度。

技术领域

本发明属于滚珠丝杠滚道表面研磨加工技术领域，特别是一种滚珠丝杠滚道表面研磨装置的轴向压力检测系统及检测方法。

背景技术

滚珠丝杠作为滚珠丝杠副中最关键的部件，丝杠的表面加工工艺是影响滚珠丝杠副精度保持性、可靠性等服役性能的重要因素。目前，国内滚珠丝杠滚道表面精加工工艺主要为研磨加工工艺，丝杠滚道表面经研磨加工后能有效地改善丝杠的导程误差、截形误差，降低滚道表面粗糙度，但在滚道表面研磨加工过程中，很难检测和控制研磨装置的轴向压力，而该压力是影响表面加工效果的重要因素。特别是在对丝杠滚道表面精度要求较高的情况下，如果轴向压力选择不恰当，极易造成丝杠滚道表面在研磨加工过程中的研磨不均匀，影响加工精度。因此保证研磨加工过程中研磨装置适当的轴向压力，对提高丝杠滚道表面的研磨加工精度有重要作用。

检索现有技术的文献发现，中国实用新型专利公开号CN204893685U，名称为一种研磨压力检测装置，该专利介绍了一种在研磨盘和用于施加轴向压力的升降气缸间安装压力传感器以实现对轴向压力进行精确测量的研磨压力检测装置。该装置可以测量加工工件型面为平面时工件所受的轴向压力，在使用中效果良好，但是该装置不能对加工工件型面为非平面的工件所受的轴向压力进行测量。中国发明专利公开号CN106041680A，名称为滚珠丝杠副外滚道研磨装置及研磨方法，该专利介绍了一种滚珠丝杠副外滚道研磨装置及研磨方法，该装置通过对聚氨酯变形圈施加轴向压力使其发生变形，从而产生对可调研磨螺母工装的径向压力即丝杠研磨加工所需的研磨压力，在具体实施中该装置通过测量研磨加工过程中可调研磨螺母工装和丝杠间的摩擦力矩间接测得径向研磨压力，但是该装置不能测量施加于聚氨酯变形圈上的轴向压力，而该轴向压力才是真正影响研磨加工效果的关键因素。

可见，目前研磨压力检测装置还存在很多局限性，包括只能测量型面为平面的工件在研磨加工过程中的轴向压力，和只能测量型面为非平面的工件在研磨加工过程中的径向压力。这些局限性将限制丝杠滚道表面的研磨加工精度的提高，从而限制滚珠丝杠副的服役性能的提升。

发明内容

本发明的目的在于提供一种滚珠丝杠滚道表面研磨装置的轴向压力检测系统及检测方法，能够对加工型面为非平面的丝杠滚道表面进行研磨加工的研磨装置的轴向压力进行直接测量，从而可以在研磨加工时精确控制轴向压力，不会造成丝杠滚道表面在研磨加工过程中的研磨不均匀，大大提高丝杠滚道表面的研磨加工精度。

实现本发明目的的技术解决方案为：一种滚珠丝杠滚道表面研磨装置的轴向压力检测系统，包括研磨加力模块、弹性变形圈、研磨加工螺母和轴向压力测量模块，所述弹性变形圈设置在研磨加力模块与研磨加工螺母之间，研磨加工螺母套在待加工滚珠丝杠上并且其内部型面与待加工丝杠外滚道型面相配合，轴向压力测量模块用于测量研磨加力模块施加于弹性变形圈上的轴向压力。

进一步地，所述研磨加力模块包括螺纹端盖、垫片、外圈套筒和端盖挡板；外圈套筒的一端设置螺纹端盖，外圈套筒的另一端与端盖挡板通过螺栓连接；弹性变形圈设置于外圈套筒内部；弹性变形圈的一端与端盖挡板相接，弹性变形圈的另一端通过垫片与螺纹端盖相接。进一步地，所述弹性变形圈与研磨加力模块中的外圈套筒的配合为过盈配合。

进一步地，所述研磨加工螺母的长度与弹性变形圈的长度相同，并且研磨加工螺母与弹性变形圈的配合为过盈配合。