CN104723209B - 螺帽的加工方法 - Google Patents

Abstract

本发明的题目为一种螺帽的加工方法，包括以下的步骤：提供一种螺帽，其中螺帽具有沿一个方向延伸的内侧表面，而内侧表面具有平坦部和螺纹部；通过平砂轮机研磨平坦部；通过成型砂轮机研磨螺纹部；以及通过超光件沿该方向旋转及伸入螺帽内侧研磨螺纹部。本发明的螺帽的加工方法可使加工后的螺纹部具有较高的精度。

Description

螺帽的加工方法

技术领域

本发明关于一种螺帽的加工方法。

背景技术

滚珠螺杆为一种广泛应用在许多机械设备中的装置，其设置的目的在于提供精密的传动功能，能达到机械操作中的直线运动，进而使承载的机台或物件在直线方向上进行作动。其中，滚珠螺杆主要包括螺杆、螺帽以及多个滚珠，滚珠容置于螺帽内，而螺帽套设于螺杆，使螺帽及滚珠可相对于螺杆直线运动。

然而，在现有技术中，如图1所示，为了研磨一螺帽2的螺纹，使其螺纹沟槽G具有较高的精度而使螺杆可相对于螺帽2移动平顺，通常是利用成型砂轮机的成型砂轮11伸入螺帽2内侧，以对螺纹沟槽G进行研磨的工作。但是，当成型砂轮11沿着螺纹沟槽G进行研磨时，如果成型砂轮11发生震动，将导致研磨精度下降。震动有可能是因成型砂轮11与螺帽2产生接触而不免发生震动，或是因支杆12本身刚性不足而无法维持成型砂轮11在旋转时的稳定所发生的震动，或是当支杆12之中心轴与螺帽2内侧表面延伸的方向D之间的夹角θ太大而与螺帽2产生干涉所衍生的震动；以上情况都会使研磨精度无法符合需求。

因此，如何提供一种螺帽的加工方法，可使研磨加工后的螺纹部具有较高的精度，以符合应用上对精度的需求，已成为重要课题之一。

发明内容

意识到上述课题，本发明的目的为提供一种可使研磨加工后的螺纹部具有较高的精度，以符合应用上对精度的需求的螺帽的加工方法。

为达到上述目的，依据本发明的一种螺帽的加工方法包括：提供螺帽，其中螺帽具有沿一个方向延伸的内侧表面，内侧表面具有平坦部及螺纹部；通过平砂轮机研磨平坦部；通过成型砂轮机研磨螺纹部；以及通过超光件沿方向旋转及伸入螺帽内侧研磨螺纹部。

在一个实施例中，螺帽的加工方法还包括：提供一种素材；加工素材，以形成螺帽；及对螺帽进行热固化处理。

在一个实施例中，在通过超光件研磨螺纹部的步骤中，还包括：将螺帽浸泡于研磨液中。

在一个实施例中，研磨液包括多个磨料颗粒均匀混合于介质中。

在一个实施例中，在通过超光件研磨螺纹部的步骤中，超光件研磨螺帽时配合螺帽的导程。

在一个实施例中，在通过超光件研磨螺纹部的步骤中，超光件具有端部及主体部，端部的最大宽度小于主体部的最大宽度。

在一个实施例中，端部具有顶面，顶面具有开口，加工方法还包括：通过调整元件由开口旋入超光件，以通过调整元件调整主体部的尺寸配合螺帽。

在一个实施例中，主体部具有外螺纹，在通过超光件研磨螺纹部的步骤中，外螺纹与螺纹部不直接接触。

在一个实施例中，在通过超光件研磨螺纹部的步骤中，外螺纹与螺纹部的间隙介于0.05毫米至1毫米之间。

在一个实施例中，在通过超光件研磨螺纹部的步骤中，螺纹部的螺旋角的范围是1度至50度之间。

承上所述，因本发明的螺帽的加工方法包括：提供一种螺帽，其中螺帽具有沿一个方向延伸的内侧表面，内侧表面具有平坦部及螺纹部；通过平砂轮机研磨平坦部；通过成型砂轮机研磨螺纹部；以及通过超光件沿方向旋转及伸入螺帽内侧研磨螺纹部。由此，与现有技术相较，由于利用成型砂轮机研磨螺纹部时，虽然可以进行螺纹部的研磨，但无法使螺纹部的精度达到要求，因此，本发明再利用超光件沿内侧表面的延伸方向旋转及伸入螺帽内侧研磨螺纹部时，可使研磨工具不会与螺帽产生干涉，因此可使研磨加工后的螺纹部具有较高的精度，以符合应用上对精度的需求。

附图说明

图1为一种已知一种螺帽的研磨加工示意图。

图2为本发明优选实施例的一种螺帽的加工方法的流程步骤示意图。

图3A为一种螺帽的剖视示意图。

图3B及图3C分别为本发明优选实施例的一种螺帽的加工过程示意图。

图3D为图3C的区域A的放大示意图。

图4A及图4B分别为图3B的超光件与调整元件的立体示意图。

具体实施方式

以下将参照相关附图，说明依本发明优选实施例的螺帽的加工方法，其中相同的元件将以相同的参照符号加以说明。

请参照图2、图3A至图3D所示，其中，图2为本发明优选实施例的一种螺帽的加工方法的流程步骤示意图，而图3A为一种螺帽2的剖视示意图，图3B及图3C分别为本发明优选实施例的一种螺帽2的加工过程示意图，而图3D为图3C的区域A的放大示意图。

本发明的螺帽的加工方法可应用于螺旋角介于1度至50度之间的螺帽。如图所示，螺帽的加工方法可应用于研磨螺帽2，使其精度达到应用上的要求。如图2所示，加工方法包括步骤S01至步骤S04。

首先，如图3A所示，步骤S01为：提供螺帽2，其中螺帽2具有沿一个方向D延伸的内侧表面21，且内侧表面21具有平坦部211及螺纹部212。在此，螺帽2例如但不限于应用于滚珠螺杆，且螺纹部212为连续沟槽。另外，方向D为螺帽2的内侧表面21的延伸方向，并且实际上，平坦部211及螺纹部212也沿方向D延伸。当为一长条形的螺帽2时，则方向D即为螺帽2的长轴方向。

螺帽2的取得可例如以车铣加工或其它工艺(例如浇铸成型或锻造成型)加工而成。其中，还可将一种素材(或称盘元，材料例如为金属、合金或不锈钢等)在车铣加工后进行热固化处理(thermal curing treatment)而得到，以加强所形成的螺帽2的硬度。前述的热固化处理步骤可包括火焰硬化或高周波感应方式，本发明不予以限制。而且，在螺帽2的取得的工艺中，上述未说明的其他操作部分应为本发明所属技术领域中的技术人员所能理解者，于此不再赘述。

接着，进行步骤S02：通过平砂轮机研磨平坦部211。在此，利用平砂轮机沿方向D伸入螺帽2内侧对内侧表面21的平坦部211进行研磨来达到所要的精度。经过该外径研磨的步骤处理后，也可一并磨除原本因表面硬化处理而产生的热变形部分。研磨完成后，将使螺帽2内侧表面21具有一定的平整度与精度，而可同时作为后续研磨其他部分的基准，

有利于降低整体加工制程以及后续成品组装时的公差。对于实现研磨的手段为本发明所属技术领域中的技术人员所能理解，在此不再赘述。

然后，进行步骤S03：通过成型砂轮机研磨螺纹部212。在此，例如成型砂轮机对螺纹部212进行研磨。其中，由于螺旋角较大时，砂轮机的支杆12会与螺帽2产生部分干涉，因此应更换成较小直径的支杆12时，虽然可以进行研磨，但只能算是粗磨，无法使螺纹部212的精度达到应用上的要求。

因此，需进行步骤S04：通过超光件3沿方向D旋转及伸入螺帽2内侧研磨螺纹部212。在此，步骤S02的平坦部211的研磨及步骤S03、S04的螺纹部212的研磨顺序并无特别限制，可先研磨平坦部211后再研磨螺纹部212，或先研磨螺纹部212而达到精度的要求后再研磨平坦部211。

在本实施例中，如图3B及图3C所示，在对螺纹部212进行粗磨之后，为了使螺纹部212达到精度要求，在进行步骤S04以超光件研磨螺纹部212之前，需先将螺帽2浸泡于研磨液L中并固定。其中，研磨液L除了提供研磨及润滑的作用之外，也可通过静态或流动的研磨液L于研磨时提供散热的途径(当然，流动研磨液L的散热效果较佳)。另外，如图3D所示，研磨液L可包括多个磨料颗粒L1均匀混合于介质L2中，其是一种具有优良化学及机械性能的研磨液体。介质L2可以为切削液，例如太古油，而磨料颗粒L1例如可为单晶钻石颗粒、多晶钻石颗粒或奈米钻石颗粒，或其它硬度较高的材料，以作为精密金属的研磨及抛光之用。

请再参照图3B及图3C所示，超光件3具有端部31、主体部32及尾部33，主体部32具有外螺纹321(主体部32为超光件3中包括有外螺纹321的部分)。在研磨时，尾部33可被夹套件4夹持，并由例如马达(图未显示)驱动而旋转，以通过主体部32的外螺纹321精磨螺纹部212。其中，超光件3沿方向D移动，并配合螺帽2的导程(1ead，是指螺帽2旋转一圈所前进的距离)，一边旋转、一边来回移动地移入及移出螺帽2，以研磨而使螺纹部212达到所要求的精度。由于利用超光件3沿方向D旋转及伸入螺帽2内侧研磨螺纹部212，因此超光件3不会与螺帽2产生干涉，因此可研磨具有高螺旋角的螺帽2。

另外，如图3D所示，在超光件3研磨螺纹部212的过程中，超光件3的主体部32上的外螺纹321与螺帽2的螺纹部212是不直接接触的，而且外螺纹321与螺纹部212之间的间隙可例如介于0.05毫米至1毫米之间。由于超光件3具有沿主体部32至端部31方向上为由宽变窄的导角构型(即超光件3的径向截面上的最长外径，沿着主体部32至端部31方向上逐渐变小)，因此当超光件3伸入螺帽2内侧时，宽度较小的端部31可使研磨液L进入较宽的主体部32时，保留较多的研磨液L在主体部32所在的区域，使外螺纹321与螺纹部212之间的间隙内可填满研磨液L，再通过超光件3的旋转、移动可带动磨料颗粒L1对螺纹部212进行研磨，使螺纹部212的表面粗糙度(Ra)至少可达到0.1微米(μm)。

另外，请参照图4A及图4B所示，以进一步说明本实施例所使用的超光件3的结构，以及超光件3与调整元件5的关系。其中，图4A及图4B分别为图3B的超光件与调整元件5的立体示意图。

如图4A所示，超光件3可为圆柱状，其尾部33的最大宽度可小于主体部32的最大宽度，而且主体部32的一端连接到尾部33，主体部32的另一端连接到端部31。另外，端部31具有顶面311，顶面311具有开口O(在此称为十字切口)。其中，端部31的最大宽度小于主体部32的最大宽度。也就是说，本实施例的超光件3的截面直径由较小的端部31逐渐变大(可斜的变大或有弧形的变大)，而在主体部32时直径为最大。

但是，值得一提的是，如图4B所示，为了使超光件3可适用于不同尺寸的螺帽2，例如应用于研磨较大尺寸的螺帽2时，在研磨之前，本发明的加工方法还可包括：通过调整元件5(例如螺丝)由顶面311的开口O旋入超光件3内，以通过调整元件5调整(扩大)主体部32的尺寸，以配合及适用于较大尺寸的螺帽2。

综上所述，因本发明的螺帽的加工方法包括：提供螺帽，其中螺帽具有沿一个方向延伸的内侧表面，内侧表面具有平坦部及螺纹部；通过平砂轮机研磨平坦部；通过成型砂轮机研磨螺纹部；以及通过超光件沿方向旋转及伸入螺帽内侧研磨螺纹部。由此，与现有技术相较，由于利用成型砂轮机研磨螺纹部时，虽然可以进行螺纹部的研磨，但无法使螺纹部的精度达到要求，因此，本发明再利用超光件沿内侧表面的延伸方向旋转及伸入螺帽内侧研磨螺纹部时，可使研磨工具不会与螺帽产生干涉，因此可使研磨加工后的螺纹部具有较高的精度，以符合应用上对精度的需求。

以上所述仅为举例性，而非为限制性。任何未脱离本发明的精神与范围，而对其进行的等效修改或变更，均应包括于权利要求中。

Claims (9)

1.一种螺帽的加工方法，包括：

提供螺帽，其中所述螺帽具有沿一个方向延伸的内侧表面，所述内侧表面具有平坦部及螺纹部；

通过平砂轮机研磨所述平坦部；

通过成型砂轮机研磨所述螺纹部；

将所述螺帽浸泡于研磨液中；以及

通过超光件沿所述方向旋转及伸入所述螺帽内侧研磨所述螺纹部。

2.如权利要求1所述的螺帽的加工方法，还包括：

提供一种素材；

加工所述素材，以形成所述螺帽；及

对所述螺帽进行热固化处理。

3.如权利要求1所述的螺帽的加工方法，其中所述研磨液包括多个磨料颗粒均匀混合于介质中。

4.如权利要求1所述的螺帽的加工方法，其中在通过所述超光件研磨所述螺纹部的步骤中，所述超光件研磨所述螺帽时配合所述螺帽的导程。

5.如权利要求1所述的螺帽的加工方法，其中在通过所述超光件研磨所述螺纹部的步骤中，所述超光件具有端部及主体部，所述端部的最大宽度小于所述主体部的最大宽度。

6.如权利要求5所述的螺帽的加工方法，其中所述端部具有顶面，所述顶面具有开口，所述加工方法还包括：

通过调整元件由所述开口旋入所述超光件，以通过所述调整元件调整所述主体部的尺寸配合所述螺帽。

7.如权利要求5所述的螺帽的加工方法，其中所述主体部具有外螺纹，在通过所述超光件研磨所述螺纹部的步骤中，所述外螺纹与所述螺纹部不直接接触。

8.如权利要求7所述的螺帽的加工方法，其中在通过所述超光件研磨所述螺纹部的步骤中，所述外螺纹与所述螺纹部的间隙介于0.05毫米至1毫米之间。

9.如权利要求1所述的螺帽的加工方法，其中在通过所述超光件研磨所述螺纹部的步骤中，所述螺纹部的螺旋角的范围是1度至50度。