本發(fā)明屬于滾動直線導(dǎo)軌副制造技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種精密冷拉成型滑塊型腔的加工方法及導(dǎo)軌副。

背景技術(shù)：

滾動直線導(dǎo)軌副是一種起導(dǎo)向作用的結(jié)構(gòu)，一般機器中，一個部件要相對另一個部件運動，因此就需要支撐和導(dǎo)向，導(dǎo)軌就起這個作用，在機床等各種工具機器、半導(dǎo)體制造裝置、工業(yè)機器人等各種工業(yè)設(shè)備應(yīng)用廣泛。而滾動直線導(dǎo)軌副是滑塊在導(dǎo)軌條上直線滑動，而且只有這一個自由度，可以保證較高的相對運動精度和低速的靈活性。

滑塊是滾動直線導(dǎo)軌副上的一個組件，滑塊與導(dǎo)軌作相對運動時，滾珠就沿著滑塊內(nèi)滾道滾動，在滑塊端部滾珠又通過返向裝置進入返向孔后再進入滾道，滾珠就這樣周而復(fù)始地進行滾動運動，從而實現(xiàn)線性導(dǎo)軌副的運動。而現(xiàn)有技術(shù)中，滑塊中部的型腔一般為弧形或者直線形，安裝會有誤差，整個滑塊的精密角度不高，其加工精度較低，滾珠在循環(huán)時，特別是滑塊的本體與返向裝置的連接點處，滾珠容易停滯，滾珠運行不順暢，導(dǎo)致直線導(dǎo)軌副的整個工作穩(wěn)定性較差，使得對應(yīng)采用該導(dǎo)軌副的機器難以滿足企業(yè)生產(chǎn)作業(yè)的需求。

目前，國內(nèi)滾動直線導(dǎo)軌副生產(chǎn)廠家對于滑塊加工工藝基本停留在傳統(tǒng)工藝階段，傳統(tǒng)工藝流程：熱軋料→鋸斷→銑六面→粗磨六面→銑直槽→鉆返向器安裝孔、滾球通孔→鉆攻用戶安裝孔→銑滾道(或割滾道)→熱處理→精磨四面→滾道成型磨。傳統(tǒng)工藝落后步驟繁瑣，不適用于如今機床裝備制造業(yè)快速發(fā)展的需求。尤其是以滾道加工工序為例，需要經(jīng)過銑直槽和銑滾道(割滾道)這兩道工序，其中銑滾道工序目前普遍的加工方式為專用成型刀具銑削加工或線切割割滾道的方式，專用成型刀具銑削采用的專用刀具成本高，加工效率低，不合格率高，對工人技能水平要求高，加工效率低；而線切割割滾道精度高但效率更低，且污染大。傳統(tǒng)加工工藝既耗時費力又浪費資源，也不符合綠色制造、節(jié)能減排的精神，急需一種更加高效節(jié)能的加工工藝。

淬火，作為熱處理必須用到的一種工藝，其淬火劑對產(chǎn)品質(zhì)量具有很大影響。常規(guī)淬火劑中，大都采用動植物油脂或礦物油來淬火，或者添加其他添加劑，但動植物油含有不飽和脂肪酸會水解或者氧化產(chǎn)生刺激性氣味，而礦物油易受熱產(chǎn)生油煙。而其他一些淬火劑如一種如采用聚烷撐乙二醇為主要原料的淬火劑，在工件初次淬火過程中，工件周圍的液溫一旦升到溶液的濁點以上，PAG聚合物就從溶液中脫溶出來，以細小液珠形式懸浮在淬火液中。懸浮的PAG液珠一接觸到紅熱工件，就靠其非常好的潤濕性粘附到工件表面上，成富水的包膜把工件包裹起來。PAG淬火介質(zhì)就是靠這種包膜來調(diào)節(jié)水的冷卻速度。工件冷卻下來后，黏附在工件上的聚合物又會回溶到淬火液中。回溶需要時間，而生產(chǎn)中往往等不到聚合物回溶干凈就將工件從淬火液中取出，這樣工件帶出的液體中PAG聚合物含量往往高于所用淬火液中的含量。長期、大量工件淬火后，淬火液中PAG的相對濃度就必然逐漸降低，而其它添加劑組份的濃度卻逐漸相對升高。在相同濃度上，使用久了的PAG淬火液冷卻速度更快，會引起工件的淬裂。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的是為了解決上述問題，提供一種精密冷拉成型滑塊型腔的加工方法,其制造精度更高，制造工序更簡化。

本發(fā)明采用以下技術(shù)方案：一種精密冷拉成型滑塊型腔的加工方法，包括以下步驟：

步驟一，準備滑塊，將精密冷拉型材用帶鋸床鋸斷成長度略大于L的滑塊；

步驟二，粗銑兩端面，用臥式銑床銑削原料塊的前、后兩端面，使得滑塊的長度基本等于L；

步驟三，粗磨六面，用平面磨床磨削滑塊的六個面，使得滑塊寬度等于W,滑塊高度等于H，滑塊長度等于L；

步驟四，鉆返向器孔、滾球通孔，采用加工中心在滑塊的前、后兩端面鉆返向器安裝孔8-Ma，在滑塊的前、后兩端面鉆滾球通孔

步驟五，鉆攻用戶安裝孔，采用加工中心在滑塊上端面鉆攻用戶安裝孔4-Mb；

步驟六，熱處理，將滑塊進行淬火、發(fā)蘭；

步驟七，精磨基準面；用平面磨床精磨基準面至尺寸W和H；

步驟八，滾道成型磨，用滑塊專機磨床成型精磨滾道4-R。

型材直接冷拉成有型腔的滑塊形狀，保證了材料內(nèi)部結(jié)構(gòu)的完整性，增強了產(chǎn)品的剛性，型材截面形狀接近成品尺寸，無需加工的面直接冷拉到成品尺寸，需加工的面加工余量得到很好的控制，只需磨削加工，省去了大量的傳統(tǒng)的銑削加工，如銑六面、銑直槽和銑滾道工序，大大縮短了滑塊加工制造周期，提高材料利用率，降低生產(chǎn)成本提升市場競爭力，還有效避免了因大量銑削加工所帶來的油霧污染。

進一步，步驟六中，所述淬火液組分及重量份如下：

氫氧化鈉 6—12％，

氯化鋅 6—8％，

磺化蓖麻油 0.02—0.15％，

聚酰胺聚乙二醇 2.3—4.8％，

丙烯酸酯 9—18％，

添加劑 0.3—1.8％，

納米碳纖維管 0.3—1.6％，

過硫酸銨 0.63—1.29％,

異丙醇 0.2—11％，

余量為水；

其中，所述添加劑為硅類消泡劑0.08—0.13％，防銹劑0.5—0.85％，潤滑劑0.35-0.7％；

總的各個組分之和為100％。

采用上述淬火劑使得產(chǎn)品表面光潔度比傳統(tǒng)淬火劑增強了10％-20％，有效提高了滑塊精度，符合導(dǎo)軌副對高精度的要求。上述方案中的納米碳纖維管的直徑優(yōu)選為30-180nm的范圍。

進一步，所述淬火劑中還包括聚烷撐乙二醇10-15％。能增強工件表面硬度，降低滑塊淬火開裂的概率?；瑝K在該淬火劑中經(jīng)淬火工序后需要進行水沖洗。

進一步，所述淬火層厚度為1.0-2.3mm。

一種采用上述方法生產(chǎn)的滑塊，滑塊與導(dǎo)軌組成了導(dǎo)軌副，滑塊的滾道內(nèi)設(shè)置有滾球，滑塊兩端都依次設(shè)有回球器、自潤滑器、末端密封擋板，所述回球器設(shè)于靠近滑塊端；所述自潤滑器包括殼體和依次設(shè)于殼體內(nèi)的高密度纖維網(wǎng)、油控制板和高含油纖維網(wǎng)，所述高含油纖維網(wǎng)設(shè)于末端密封擋板一側(cè)。高含油纖維網(wǎng)儲存潤滑劑，高密度纖維網(wǎng)用于在滾動面上涂布潤滑劑，油控制板控制調(diào)整油的流量，自潤滑器結(jié)構(gòu)的設(shè)置，是利用毛細作用的基本原理來輸送潤滑劑，給回球器和滾道內(nèi)的滾球之間的滾道補充油的損耗，使得整個導(dǎo)軌副的潤滑維護的間隔時間大幅度延長，而且輸送適量潤滑油給滾球滾動面，不會污染周圍區(qū)域。自潤滑器將適量的潤滑劑輸送給導(dǎo)軌的滾動面上，使得油膜不斷在滾道元件與滾動面之間形成，可以大幅度增加潤滑和維護的間隔時間。

進一步，所述高含油纖維網(wǎng)設(shè)有潤滑油。潤滑油可以采用含氫硅油。

進一步，所述滾球相互之間設(shè)有球保持器。球保持器的設(shè)置使得滾球通過球保持器保持而進行一個循環(huán)，消除了滾球之間的摩擦，滾球得以均勻間隔排列進行往復(fù)循環(huán)運動。

進一步，所述滾道內(nèi)滾球與球保持器之間的空間設(shè)有潤滑脂袋。滾球在滾道內(nèi)滾動，使得滾球循環(huán)部分與球保持器之間的空間的潤滑脂袋內(nèi)繼續(xù)的潤滑脂隨著滾球旋轉(zhuǎn)施加到每個滾球和球保持器之間的接觸表面，從而使得鋼球表面形成油膜。而且該油膜不易破裂。

進一步，所述滑塊任意一側(cè)的末端密封擋板與一設(shè)置在導(dǎo)軌上的伸縮護罩可拆卸連接，所述伸縮護罩的另一端與與導(dǎo)軌端部固接。在滑塊設(shè)有末端密封擋板的基礎(chǔ)上，增加設(shè)置伸縮護罩，能使得導(dǎo)軌副適用于粉塵多或者切屑多的場所，減少空氣中粉塵碎屑對滑塊運動帶來的不良影響。

進一步，所述滑塊為法蘭型或者四方型。

進一步，所述滑軌為“工”字形，所述滑軌上設(shè)有安裝孔。

進一步，所述安裝孔為上部寬、下部窄的倒上寬下窄的階梯狀。

本發(fā)明的加工方法與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有以下優(yōu)點，

1.滑塊精密冷拉型材的應(yīng)用，省去了傳統(tǒng)滑塊加工工序中的銑直槽和銑滾道兩道工序，大大縮短了滑塊加工制造周期，提高材料利用率，使整個滑塊的生產(chǎn)周期縮短約30％，材料利用率提高約20％,降低生產(chǎn)成本提升市場競爭力，還有效避免了因大量銑削加工所帶來的油霧污染。

2.冷拉替代了傳統(tǒng)的熱軋和模鍛，減小了加工余量，提高了生產(chǎn)效率，節(jié)約了制造成本?；瑝K型腔的精密冷拉成型技術(shù)的突破，保證了材料內(nèi)部結(jié)構(gòu)的完整性，增強了產(chǎn)品的剛性，原材料滾道磨削余量經(jīng)過科學(xué)計算合理放量，有效的減少了滑塊成型磨削的時間，磨削效率可提高約1倍。

3.冷拉產(chǎn)品截形接近成品，無需加工的面直接冷拉到成品尺寸，需加工的面加工余量得到很好的控制，只需磨削加工，大大縮短了加工周期，降低了工人的工作強度，減少了能耗，降低了生產(chǎn)成本；

4.本工藝的優(yōu)勢在于滾道的成型是通過冷拉模具保證，尺寸穩(wěn)定效率高，不再需要傳統(tǒng)的機械加工，避免了因人工因素產(chǎn)生的不良品；

5.本導(dǎo)軌副的使用維護間隔時間長，使用壽命更長久，而且對粉塵區(qū)域適用性很高。

附圖說明

圖1是法蘭型滑塊本體示意圖；

圖2是四方型滑塊本體示意圖；

圖3是導(dǎo)軌副的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖4是局部部件的示意圖；

圖5是滾道的局部結(jié)構(gòu)示意圖；

圖6是帶防護罩的導(dǎo)軌副結(jié)構(gòu)示意圖；

圖7是導(dǎo)軌的局部示意圖。

圖中，1返向器孔，2滾球通孔，3用戶安裝孔，4滑塊，5.導(dǎo)軌，6滾球，7回球器，8自潤滑器,81殼體，82高密度纖維網(wǎng)，83油控制板，84高含油纖維網(wǎng)，85潤滑油的流動，9末端密封擋板，10滾道，11伸縮護罩，12球保持器，13潤滑脂袋，14安裝孔，15防塵蓋，16缺口，17通孔。

具體實施方式

下面通過具體實施例對本發(fā)明的技術(shù)方案作進一步描述說明。

如圖1-2所示，本方法中，型材直接經(jīng)冷拉設(shè)備冷拉成截面如圖1或圖2所示的法蘭型或者四方型的形狀，即精密冷拉型材的尺寸基本等于滑塊本體的尺寸，長度為略大于L,高度為略大于H,寬度為略大于W，然后再進行下一步的型材切割成單獨的一個滑塊，進行滑塊的加工步驟。鉆返向器孔1、滾球通孔2，采用加工中心在滑塊的前、后兩端面鉆返向器安裝孔8-Ma，在滑塊的前端面或者后端面鉆滾球通孔4個滾球通孔連通前后端面，返向器安裝孔為對稱設(shè)置，滾球通孔也是對稱設(shè)置，對稱設(shè)置使得整個滑塊運行時的能受力平衡；在上端面鉆4個鉆攻用戶安裝孔3，共4個孔，4-Mb；熱處理，將滑塊進行淬火、發(fā)蘭；精磨基準面；用平面磨床精磨基準面至尺寸W和H，減少加工誤差；滾道成型磨，用滑塊專機磨床成型精磨滾道4-R。精磨基準面是減少加工余量與尺寸誤差。

其中，步驟六中，所述淬火液組分如下：

氫氧化鈉 6—12％，

氯化鋅 6—8％，

磺化蓖麻油 0.02—0.15％，

聚酰胺聚乙二醇 2.3—4.8％，

丙烯酸酯 9—18％，

添加劑 0.3—1.8％，

納米碳纖維管 0.3—1.6％，

過硫酸銨 0.63—1.29％，

異丙醇 0.2—11％，

余量為水；

其中，所述添加劑包括硅類消泡劑、防銹劑、潤滑劑。

所述添加劑為硅類消泡劑、防銹劑、潤滑劑三種。其重量份范圍為硅類消泡劑0.08—0.13％，防銹劑0.5—0.85％，潤滑劑0.35-0.7％。

本發(fā)明中的硅類消泡劑、防銹劑及潤滑劑為領(lǐng)域內(nèi)常規(guī)使用的類型品種。

本發(fā)明的硅類消泡劑可以采用采用常規(guī)SD998型號的有機硅消泡劑或采用上海凱茵化工有限公司生產(chǎn)的瓦克自分散有機硅消泡劑SD850型號或有機硅消泡劑SD670型號。

潤滑劑采用江門市江海區(qū)駿業(yè)潤滑材料有限公司生產(chǎn)的JONYE高溫潤滑劑或者WD-40萬能防銹潤滑劑。

防銹劑采用福斯公司生產(chǎn)的ANTICORIT RP 4107S、ANTICORIT PL 3802-39S、ANTICORIT OHK 515B等型號。

采用上述淬火劑使得產(chǎn)品表面光潔度(即表面粗糙度)比傳統(tǒng)淬火劑增強了10％—20％，有效提高了滑塊精度，而且淬火變形小，工件批量淬火過程中不易淬裂，符合導(dǎo)軌副對高精度的要求。

本淬火劑可以選擇聚烷撐乙二醇和十二烷基醇聚氧乙烯醚硫酸鈉，能增強工件表面光亮度和耐磨性，其重量范圍優(yōu)選為0.05—0.16％。

本淬火劑可以選擇添加絡(luò)合劑，絡(luò)合劑為絡(luò)酸H2PtCl6、二巰基丙烷磺酸鈉、鉻酸鉀、8-羥基喹啉、乙二胺四丙酸中的兩種或者三種，絡(luò)合劑含量為0.05～0.3％。

實施例1-10如附表1所示。

附表1(表中：余量為水％)

經(jīng)上述實施例淬火劑淬火后制得的滑塊，對照參考了國家標準GB/T1031-2009，通過滑塊表面輪廓算術(shù)平均偏差Ra、微觀不平度十點高度Rz的計算測量，來確定滑塊產(chǎn)品的表面光潔度。

對應(yīng)的光潔度如附表2所示：

附表2

表面輪廓算術(shù)平均偏差Ra、微觀不平度十點高度Rz越小，表面光潔度越高，淬火效果越好。

實施例11：

如圖3-7所示，一種采用上述方法生產(chǎn)的滑塊，滑塊4與導(dǎo)軌5組成了導(dǎo)軌副，滑塊的滾道內(nèi)設(shè)置有滾球，滑塊兩端都依次設(shè)有回球器7、自潤滑器8、末端密封擋板9，所述自潤滑器包括殼體81和依次設(shè)于殼體內(nèi)的高密度纖維網(wǎng)82、油控制板83和高含油纖維網(wǎng)84，所述高含油纖維網(wǎng)設(shè)于末端密封擋板一側(cè)。圖中箭頭所示為潤滑油的流動85方向。滾道10上的設(shè)有滾球6，所述滾球之間設(shè)有球保持器12，滾球與球保持器之間的空間設(shè)有潤滑脂袋13，伸縮護罩11的一端與滑塊的末端密封擋板固接，另一端與導(dǎo)軌端部固接。潤滑脂袋也可以設(shè)置在滾道上。

滑軌可以選擇設(shè)置為“工”字形，所述滑軌上設(shè)有安裝孔14，安裝孔形狀為上寬下窄的階梯狀。上述安裝孔上表面安裝有防塵蓋15，防塵蓋下圍上開有梯形的缺口16，所述梯形的缺口的側(cè)邊與下表面之間的夾角為5°～70°，該缺口便于將防塵蓋安裝到安裝孔上，使得下圍與安裝孔孔壁安裝時能向防塵蓋中心受力形變，提高安裝的便捷性。而且防塵蓋中心還可以設(shè)置一個通孔17，便于利于工具伸入該通孔提拉取出防塵蓋。

以上為本發(fā)明的優(yōu)選實施方式，并不限定本發(fā)明的保護范圍，對于本領(lǐng)域技術(shù)人員根據(jù)本發(fā)明的設(shè)計思路做出的變形及改進，都應(yīng)當視為本發(fā)明的保護范圍之內(nèi)。