[发明专利]一种丝杆螺母的内螺旋滚道的加工方法

说明书

本发明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。

技术领域

本发明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，而且对滚道表面的粗糙度也有很高的要求。

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。通过采用超硬砂轮，比如金刚石砂轮或立方氮化硼（CBN）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。

发明内容

本发明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。

本发明的技术方案如下：

一种内螺旋滚道的高效加工方法，包括以下步骤：

步骤1、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；

步骤2、对制得的丝杆螺母进行清洗，以去除残留的磨屑和抛光液；

步骤3、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。

进一步的，所述步骤1所采用的砂轮为超硬砂轮。

进一步的，所述步骤1所采用的砂轮主轴为超高速电主轴。