一种螺杆强力磨削用砂轮及其使用方法与流程

本发明涉及超硬材料，尤其涉及一种用于六面顶压机的高传压结构。

背景技术：

1、转向螺杆是汽车转向系统中的一个关键部件，其产品质量的好坏直接决定着汽车的可靠性和安全性。螺杆工作时，通过滚珠与螺母接触，发生滚动摩擦，并且时有冲击情况的发生，严重时会导致转向器卡死，造成严重事故，所以要求转向螺杆具有很好的耐磨性和冲击韧性，这与螺杆加工工艺密切相关。

2、在转向螺杆滚道加工中，磨削是其关键工序之一，磨削工艺不当，直接影响着滚道的形状精度和表面质量。目前转向螺杆滚道的磨削工艺多采用的是，先使用粗磨砂轮进行粗磨，再使用精磨砂轮进行精磨。该磨削工艺，在加工过程中需要重复装夹工件和进行对刀，会造成时间的浪费和产生装夹误差，导致加工效率较低和加工精度不高。

3、公告日2020.10.09、公告号cn 211639482 u的实用新型专利公开了一种复合砂轮，包括粗磨砂轮和精磨砂轮，所述粗磨砂轮的磨料粒度大于所述精磨砂轮的磨料粒度，所述粗磨砂轮和所述精磨砂轮同轴连接，所述精磨砂轮沿轴向设在所述粗磨砂轮外侧，所述粗磨砂轮的半径大于所述精磨砂轮的半径，沿所述复合砂轮的轴向，所述粗磨砂轮的外侧端面形成第一磨削面，所述精磨砂轮的外侧端面形成第二磨削面。复合砂轮的粗磨砂轮和精磨砂轮分别对零件进行磨削，粗磨砂轮上的第一磨削面对零件端面先进行粗磨，粗磨加工完成后，零件移到精磨砂轮的外侧端面上，由精磨砂轮上的第二磨削面对零件端面进行精磨，该复合砂轮在一次装夹中就能通过精磨砂轮和粗磨砂轮分别对加工零件进行粗磨和精磨。但是该专利是由两个砂轮复合在一起的，并且不适用于螺杆的磨削。

4、公布日2015.11.04、公布号cn 105014561 a的发明申请文件公开了一种耐用砂轮，包括中心有安装孔的环形基体，所述环形基体一侧表面设有一由精密磨料制成的精磨层，所述环形基体的另一侧表面设有一由粗糙磨料制成的粗磨层，所述精磨层与环形基体之间设有防裂层，所述粗磨层与环形基体之间也设有防裂层。但是该发明申请中的砂轮无法适用于螺杆的磨削。

5、公告日2009.7.1、公告号cn 201264220y的实用新型公开了一种改良的组合砂轮结构。其能有效提高对多晶硅、单晶硅加工工件的磨削精度，并保证加工效率。所述组合砂轮结构包括平行砂轮机体、粗磨砂轮层和精磨砂轮层，所述粗磨砂轮层和所述精磨砂轮层沿着砂轮进给方向依次安装在所述平行砂轮机体的外周面，其还包括半精磨砂轮层，所述半精磨砂轮层设置于所述粗磨砂轮层和所述精磨砂轮层之间。但是该发明申请中的砂轮无法适用于螺杆的磨削。

技术实现思路

1、针对上述的技术问题，本发明提出一种螺杆强力磨削用砂轮及其使用方法，用于解决现有技术中缺乏针对螺杆的粗精磨一体砂轮的问题。

2、为了达到上述目的，本发明的技术方案是这样实现的：

3、一种螺杆强力磨削用砂轮，包括砂轮基体和设置在砂轮基体上的电镀层；且所述砂轮的磨削面上设有若干道截形，所述截形包括依次设置的粗磨截形和精磨截形。本发明通过将砂轮设为粗精一体结构，可以实现粗精一体磨削，消除了重复定位误差，简化了工艺，提高了加工精度和效率；本发明通过设置多个磨削截形，截形采用不同的粒度，形成粗磨截形和精磨截形，从而起到了粗精一体磨削的作用。

4、进一步地，为了提高磨削精度，所述截形包括依次设置的第一精磨截形、第二精磨截形、第一粗磨截形和第二粗磨截形。

5、进一步地，为了使各个截形依次对螺杆进行磨削，并以依次提高磨削精度，所述第一精磨截形的高度大于第二精磨截形，第二精磨截形的高度大于第一粗磨截形，第一粗磨截形的高度大于第二粗磨截形。

6、进一步地，为了设置合适的高度差使得磨削出合适的截形尺寸，所述第一精磨截形与第二精磨截形的高度差为a，a的范围为0.1 mm~0.3mm；第一精磨截形与第一粗磨截形的高度差为b，b的范围为0.3 mm~0.5mm；第一精磨截形与第二粗磨截形的高度差为c，c的范围为0.5mm~0.7mm。

7、进一步地，为了设置合适的粒度使得每次磨削出合适的精度，所述第一精磨截形和第二精磨截形的粒度范围为80/100~200/230，所述第一粗磨截形和第二粗磨截形的粒度范围为25/30~70/80。

8、进一步地，为了获得最优的磨削精度，所述a为0.21mm，b为0.42mm，c为0.63mm；所述第一精磨截形和第二精磨截形的粒度为120/140；所述第一粗磨截形和第二粗磨截形的粒度为40/45。

9、进一步地，为了使型面和截形有更高的硬度，从而提高磨削精度和延长使用寿命所述电镀层的材质为立方氮化硼。

10、进一步地，为了便于砂轮的安装固定，所述所述砂轮的中部设有安装孔，安装孔内设有轴肩，所述砂轮上围绕安装孔均布有一圈固定孔。

11、进一步地，为了使砂轮与螺杆呈夹角设置，所述砂轮的磨削面倾斜设置。

12、进一步地，为了给螺杆磨削，所述截形均为滚道截型。

13、进一步地，为了便于装夹砂轮，所述砂轮的中部设有安装孔，安装孔内设有向内伸出的环台形成轴肩。

14、进一步地，为了便于固定砂轮，所述砂轮上围绕安装孔布置有一圈用于固定砂轮的固定孔。

15、进一步地，为了将装夹在螺杆磨削机床上的砂轮更加方便快捷的固定，所述固定孔为螺纹孔。

16、进一步地，上述任一项所述螺杆强力磨削用砂轮的使用方法，包括将所述砂轮装夹于螺杆磨削机床上，且砂轮的轴线与待加工螺杆的轴线成夹角γ；砂轮与待加工螺杆采用逆向磨削；通过螺杆磨削机床控制待加工螺杆在旋转的同时沿轴向进行移动，并使得待加工螺杆与砂轮形成啮合运动。本发明通过螺杆磨削机床的工作，控制螺杆在旋转的同时沿轴向进行移动，与螺杆砂轮形成啮合运动，实现螺杆滚道的磨削加工。

17、本发明的有益效果：

18、1、本发明通过将砂轮设为粗精一体结构，可以实现粗精一体磨削，简化了工艺，提高了加工精度和效率；

19、2、本发明通过设置多个磨削截形，截形采用不同的粒度，形成粗磨截形和精磨截形，从而起到了粗精一体磨削的作用；

20、3、本发明的精磨磨削余量由砂轮截形高度差a、b、c控制，相比于传统磨削工艺，磨削余量控制更精准，可以提高工件表面质量、减小加工余量，降低加工成本；

21、4、本发明的砂轮上的精磨截形和粗磨截形按照砂轮相对于螺杆的进给方向，精磨截形排在粗磨截形的后面，且高度最高的截形排在高度低的截形的后面，使得精磨截形对粗磨过的螺纹再次磨削，从而提高磨削精度；

22、5、本发明通过在砂轮上设置两个粗磨截形和两个精磨截形依次对螺杆磨削，进一步地提高了螺杆的磨削精度；

23、6、本发明通过机床运动，控制螺杆在旋转的同时沿轴向进行移动，与螺杆砂轮形成啮合运动，实现螺杆滚道的磨削加工；

24、7、本发明相比于传统粗磨加精磨的磨削工艺，需要重复装夹工件，该螺杆砂轮在使用时，只需装夹一次工件即可实现粗精一体磨削，减少了装夹次数，消除了重复定位误差，进一步提高了加工精度和效率。