滚珠丝杠CBN旋铣刀片刃磨齿形设计.pdf

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1、第5期组合机床与自动化加工技术No．52015年5月ModularMachineTool＆AutomaticManufacturingTechniqueMay2015文章编号：1001—2265(2015)05—0102—02DOI：10．13462／j．cnki．mmtamt．2015．05．028滚珠丝杠CBN旋铣刀片刃磨齿形设计王向东，张广明，刘丹(大连高金数控集团有限公司数控功能部件研究所，辽宁大连116022)摘要：CBN硬态旋铣刀片是滚珠丝杠螺纹滚道高效加工的关键，其形状轮廓、尺寸精度直接决定着被加工件的加工精度

2、及刀具自身的使用寿命，刃磨齿形参数是硬态旋铣加工CBN硬态旋铣刀片形状轮廓、尺寸精度的主要控制因素。关键词：滚珠丝杠；硬态旋铣；CBN刀片；刃磨齿形参数中图分类号：TH166；TG506文献标识码：ATheDesignofCBNWhirlingTool’SToothProfileforBalIScrewWANGXiang．dong．ZHANGGuang．ming．LIUDan(InstituteofNCFunctionPans。DalianGoldenCNCGroupCo．，Ltd，DalianLiaoningl16022，

3、China)Abstract：CBNhardwhirlingtoolisthekeytoprocessingoftheballscrewthread，theShapes、dimensionalaccuracydirectlydeterminestheprecisionoftheballscrewandtheservicelifeofthehardwhirlingtool，the—toothprofileparametersforgrindingisthemainlyfactorsofthetoolshapesanddimen

4、sionalaccuracy．Keywords：ballscrew；hardwhirling；CBNtool；thetoothprofileparametersforgrinding在必行，从而为滚珠丝杠外螺纹高效、精密旋铣、刀片0引言检测提供重要保障。使我国滚珠丝杠螺纹制造技术向滚珠丝杠的硬态旋风铣削技术是当今机械加工领高效、低耗、绿色方向发展。域以铣代磨高效加工的典范，它是滚珠丝杠加工制造2CBN旋铣刀片刃磨齿形设计研究最为高效、精密、经济、绿色环保的先进制造技术，是未来最具发展前景的绿色制造技术之一。硬态旋风铣滚珠丝杠

5、螺纹滚道的几何轮廓形状、尺寸精度对滚削技术已广泛应用于汽车转向螺杆、数控机床滚珠丝珠螺旋传动的承载能力、摩擦特性、轴向刚度和轴隙调杠、医疗机械滚珠丝杠等的高效、批量加工制造。整均有较大影响。通常，为了使滚珠丝杠副获得稳定的传动效率、承载能力和轴向刚度，滚珠丝杠螺纹滚道1现状的齿形采用歌德式沟槽形状，滚道法向型面齿形如图2。硬态旋风铣削技术属于一种先进的成型加工技钢球一术，被认为是生产大长径比零件的最佳选择。CBN旋铣刀片的形状轮廓精度、尺寸精度直接决定滚珠丝杠螺纹滚道的加工精度。受CBN刀片材料技术影响，硬态旋风铣削技术在国

6、内起步应用较晚，由于对旋铣刀片结构研究欠缺。基于刀片制造难度较大，旋铣刀片的加工制造一直以来为国外制造厂商控制。CBN旋铣刀片的加工、制造、刃磨、测量、维护已成图2滚道法向型面齿形为硬态旋风铣削技术发展图1特种旋铣CBN刀片刀块图2所示滚珠丝杠滚道法向型面齿形，它分别由的瓶颈。刀具的结构不合理，会使刀具磨损加剧，难以首尾相接的4段圆弧组成，左、右两端两段圆弧相切光达到高效加工的目的。滑连接并相互对称分布。半径为R的两段圆弧为滚珠丝杠承载钢球的圆弧，其与钢球接触点的位置直接为了实现旋风铣削CBN刀片国产化，结合滚珠丝决定了滚珠

7、丝杠副产品的品质，接触点位置用接触角杠螺纹滚道齿形的特点，研究适应旋风铣削CBN刀片考量。欲保证滚珠丝杠副正确的接触角Ol，必须严的齿形加工、磨削、编程、测量要求的刃磨齿形参数势收稿日期：2015—01—10i修回日期：2015—04—15作者简介：王向东(1957一)，男，陕西勉县人，大连高金数控集团公司工程师，研究方向为滚动功能部件的研发及制造，(E—mail)wangxd—chdl@126．coin。2015年5月王向东，等：滚珠丝杠CBN旋铣刀片刃磨齿形设计·103·格控制滚道半径尺及双弧沟槽偏心e。另外，丝杠齿r一

8、滚珠螺纹齿顶倒角圆弧半径；顶部分半径为r的圆弧是过渡圆弧，该圆弧一端与半一歌德式齿形滚道圆弧半径；径为R的承载圆弧相切，另一端与滚珠丝杠外圆相e一歌德式齿形滚道圆弧半径中心与滚动体球心切，它的好坏直接影响滚珠丝杠的手感和外观。偏置距离；根据滚珠丝杠滚道法向型面齿形的要求，旋风铣一滚动体与滚