[发明专利]一种行星滚柱丝杠副的滚柱锥度磨削方法

权利要求书

1.一种行星滚柱丝杠副的滚柱锥度磨削方法，其特征在于：包括以下步骤：

步骤1、确定待加工的行星滚柱丝杠副的基本参数以及承载大小；

步骤2、根据所述步骤1中确定的行星滚柱丝杠副的基本参数以及承载大小建立行星滚柱丝杠副的变形和力平衡方程组；

步骤3、根据所述步骤2所建立的变形和力平衡方程组迭代计算滚柱磨削加工的最佳磨削锥角；

步骤4、确定滚柱磨削加工的工艺参数；

步骤5、通过机床按步骤4确定的工艺参数对行星滚柱丝杠副的滚柱锥度进行磨削加工。

2.根据权利要求1所述的行星滚柱丝杠副的滚柱锥度磨削方法，其特征在于：所述的步骤1中行星滚柱丝杠副的基本参数包含丝杠、滚柱和螺母的大径、中径、小径、牙型角、螺纹升角、螺距、头数、螺母外圆直径、滚柱圆弧半径、滚柱个数、单根滚柱螺纹个数。

3.根据权利要求2所述的行星滚柱丝杠副的滚柱锥度磨削方法，其特征在于：所述的步骤2中构建的行星滚柱丝杠副的变形和力平衡方程组为：

式中，P_S、P_R、P_N分别为丝杠、滚柱和螺母的螺距；i为滚柱的螺纹牙编号，且i＝1，2，3，...，N_t，N_t为单根滚柱螺纹个数；Δl_Si和Δl_Ni分别为丝杠和螺母第i段的轴向变形；Δl_SRi和Δl_NRi分别为丝杠侧和螺母侧滚柱的轴向变形；γ为滚柱的磨削锥角；F_SRi和F_NRi分别为丝杠侧和螺母侧第i个螺纹牙所受的轴向力；F为行星滚柱丝杠副的载荷值；Z_R为滚柱个数；“±”号表示丝杠或螺母的拉压状态，“﹢”号表示受拉，“﹣”号表示受压。

4.根据权利要求3所述的行星滚柱丝杠副的滚柱锥度磨削方法，其特征在于：所述步骤3中通过所述步骤2建立的变形和力平衡方程组迭代计算最佳磨削锥角时，对步骤2中的变形和力平衡方程组中的所述滚柱的磨削锥角γ从0开始逐渐增大，在任意一个γ下均可得到对应的丝杠侧和螺母侧螺纹牙所受的轴向力F_SRi和F_NRi；当丝杠侧或者螺母侧的载荷分布达到最均匀时，磨削锥角γ停止增加，并将停止时的磨削锥角记为滚柱磨削加工的最佳磨削锥角γ_opt。

5.根据权利要求4所述的行星滚柱丝杠副的滚柱锥度磨削方法，其特征在于：所述步骤4中滚柱磨削加工的工艺参数包含砂轮安装角λ、砂轮转速ω_G、被加工滚柱转速ω_R、砂轮轴向移动速度v_G；以及砂轮轴向移动方向为沿步骤3中最佳磨削锥角γ_opt所确定的方向。

6.根据权利要求5所述的行星滚柱丝杠副的滚柱锥度磨削方法，其特征在于：所述步骤4中砂轮安装角λ与被加工滚柱螺纹升角相同，砂轮转速ω_G由机床加工能力和砂轮特性确定，被加工滚柱转速ω_R和砂轮轴向移动速度v_G满足关系，v_G＝ω_RP_R，式中P_R为被加工滚柱螺距。