[发明专利]一种用于大长径比内螺纹平行轴磨削的砂轮磨削方法

说明书

一种用于大长径比内螺纹平行轴磨削的砂轮磨削方法，内螺纹的磨削方法,本发明为解决长螺母大长径比较大，砂轮杆与螺纹孔的顶部发生碰撞，导致无法深入加工，采用平行轴式磨削加工，砂轮和内螺纹会存在干涉，长螺母磨削深入距离较大，选用直径较大的砂轮，干涉尺寸大的问题，所述方法是按照以下步骤实现的：步骤一：磨削前准备：准备螺纹磨床、菱形砂轮和螺母加工坯料；步骤二：确定砂轮初始形状及直径大小；步骤三：计算砂轮各个截面的干涉距离；步骤四：拟合砂轮最终形状曲线；步骤五：加工砂轮。本发明用于内螺纹加工领域。

技术领域

本发明涉及内螺纹的磨削方法,具体涉及一种用于大长径比内螺纹平行轴磨削的砂轮磨削方法，属于内螺纹加工领域。

背景技术

在航天技术中，随着电动伺服直线技术的发展，对行星滚柱丝杠的要求越来越高。要求行星滚柱丝杠具有高轴向承载能力、抗冲击能力强、高速度、寿命长等优点，这就对其中的长螺母提出了更高精度的要求。普通螺母的内螺纹加工，一般需要采用砂轮中心轴线与螺母中心轴线成一定角度的办法进行磨削加工，从而保证砂轮与螺母之间不干涉，这一般适用于长径比不大的螺母。但对于长螺母而言，因为其长径比较大，如果仍保持一定角度，对导致砂轮杆与螺纹孔的顶部发生碰撞，导致无法深入加工。若采用平行轴式磨削加工，砂轮和内螺纹会存在干涉。且由于磨削深入距离较大，为保证精度及刚度要求，需选用直径较大的砂轮，干涉尺寸也就更大。基于以上所述，申请号为201810426383.7的一种大长径比内螺纹的平行轴式磨削方法，公开了磨削准备，以及按照螺纹面空间曲面方程，以及砂轮直径范围的选择，确定砂轮直径，但是并未公开本申请用于最终确定砂轮直径的确定方法，以及通过计算修整砂轮。提高了砂轮的刚度，减小了磨削时的振动，基于这种情况，提出了一种用于大长径比内螺纹平行轴式磨削的砂轮修正计算方法，以保证长螺母内螺纹的加工精度。

发明内容

本发明为解决长螺母大长径比较大，砂轮杆与螺纹孔的顶部发生碰撞，导致无法深入加工，采用平行轴式磨削加工，砂轮和内螺纹会存在干涉，长螺母磨削深入距离较大，选用直径较大的砂轮，干涉尺寸大的问题，为保证精度及刚度要求进而提供一种用于大长径比内螺纹平行轴磨削的砂轮磨削方法。

所述方法是按照以下步骤实现的：

步骤一：磨削前准备：准备螺纹磨床、砂轮和螺母加工坯料；

步骤二：确定砂轮初始形状及直径大小：初始砂轮的截面形状与内螺纹的截面形状相吻合，即为菱形形状；砂轮的直径大于等于内螺纹牙深的两倍，砂轮的直径小于等于内螺纹的小径，其直径根据需要的砂轮刚度来选择；

步骤三：计算砂轮各个截面的干涉距离：平行轴法磨削内螺纹时，砂轮与内螺纹中心线保持平行，加工偏心距为内螺纹大径与砂轮直径差的一半；螺纹面的空间位置可通过下面的方程确定：X＝R*cost*2π，Y＝R*sint*2π，Z＝Ph*t+R-D1/2,式中R为变量，R∈[D1/2，D/2]，D1为内螺纹的小径，D为内螺纹的大径，P为内螺纹的螺距，h为内螺纹头数，t为参数变量，t∈[0，1],X、Y、Z代表螺纹面的空间位置；将砂轮沿轴线方向等间隔划分为若干个圆形截面，间隔距离尽量小；在每个圆形截面上，找到对应此截面的螺纹面上的所有点，根据两点空间距离公式，计算每个点与其截面螺纹圆心的距离，减去砂轮截面外圆半径值，即为干涉距离；由此可得出砂轮每个圆形截面对应的干涉距离；

步骤四：拟合砂轮最终形状曲线，确定砂轮形状：根据步骤二中得出来的对应砂轮各个截面的干涉距离，将这些距离值拟合成一条曲线，并在原始砂轮的基础上减去拟合得出的干涉值，即为砂轮最终形状；

步骤五：加工砂轮：砂轮最终形状的修正可以在精密车床上通过车削实现，砂轮进行磨削，直至磨削后的内螺纹满足精度要求。