小端抬高貫穿式圓錐滾子凸度超精研方法
2023-05-29 12:16:06 1
小端抬高貫穿式圓錐滾子凸度超精研方法
【專利摘要】本發明公開了一種小端抬高貫穿式圓錐滾子凸度超精研方法，利用現有的超精研加工工具機，使圓錐滾子以一種特定的不變的姿態進行貫穿，在使圓錐滾子大端與小端超精研區寬度相等和對稱傾斜兩種情況下分別計算滾子上素線與油石振蕩直線形成的上素線傾角，再取兩種情況下上素線傾角的加權平均值，可以得到對稱性比較好的曲線凸度。本發明小端抬高貫穿式圓錐滾子凸度超精研方法根據滾子錐角和直徑的不同，可以加工數值為2μm～6μm,對稱性良好的曲線凸度；凸度數值要求為2μm～6μm的滾子數量龐大，本發明的應用價值很高；另外，與「三段式」和連續變曲率超精研方式相比，本發明導輥加工難度大大降低，加工質量穩定，也節省成本，適合普及應用。
【專利說明】小端抬高貫穿式圓錐滾子凸度超精研方法
【技術領域】
[0001]本發明屬於滾動軸承製造工藝【技術領域】，具體涉及一種小端抬高貫穿式圓錐滾子凸度超精研方法。
【背景技術】
[0002]圓錐滾子是滾動軸承中的關鍵零件，對錐面往往有嚴格的凸度要求。滾子凸度對於改善滾子與滾道的接觸應力分布和彈流潤滑油膜形狀會產生積極影響，對提高軸承性能及壽命可靠性有重要意義。滾子凸度呈曲線形狀，數值往往只有幾微米，其精密加工一直是軸承製造中需要解決的重要技術難題之一。無心貫穿式超精研是精密圓錐滾子凸度加工的重要工藝。在這種工藝中，滾子在一對平行且水平配置的螺旋導輥支撐、引導和驅動下，一邊旋轉，一邊以某種姿態從兩導輥之間沿某種軌跡貫穿通過；一排油石高頻水平振蕩並浮動地壓在滾子上方，對滾子進行超精研。
[0003]無心貫穿式超精研加工中，滾子的貫穿方式，即貫穿時的姿態和軌跡對於凸度的形成至關重要，但其對凸度的影響機理和規律尚未得到充分揭示。實踐中，基於滾子貫穿方式的不同，人們總結並提出了不同的圓錐滾子凸度超精研方法。一方面，這些方法加工凸度的效果不同；另一方面，由於滾子貫穿姿態和軌跡均由導輥的輥形角控制，這些方法導輥輥形角的設計不同，相應地，導輥製造的難易程度也不同，因此這些方法實施的方便性和成本也不同。滾動軸承製造工藝學教材等文獻闡述了「三段式」凸度超精研方法，即滾子以三種不同的姿態沿一條直線分三段依次貫穿，三種姿態分別是滾子小端抬高、大端抬高和兩端等高。這種方法優點是可以獲得較大的凸度量，存在的問題包括兩個方面:一是大端和小端抬高對凸度形狀和大小的影響機理和規律並不清楚，其選擇很大程度依賴於使用者的經驗，實際加工的凸度變化相當大；二是要在一對導輥上實現滾子三種姿態的改變，大大增加了導輥製造的難度，而且在滾子姿態發生改變的過渡區域，要浪費超過一個滾子長度的有效工作長度，影響加工效率。
[0004]中國專利申請號91103516.8名稱為「一種對圓柱和圓錐滾子形成凸度的磨削方法」的發明專利公開了一種超精研方法，滾子以一種不變的姿態沿直線貫穿，其姿態是:滾子的上素線與兩導輥軸心線構成的平面平行，滾子的軸心線相對於貫穿直線方向向左或向右傾斜一個角度。這種方法的優點是實施方便，導輥製造難度小，但是存在的問題是其凸度形成原理不清楚，對於至關重要的向左或向右傾斜角度，說明書只是直接給出了一個
0.5°?2°的取值範圍，對其取值依據並未作出說明，實際使用很大程度上依賴於經驗，力口工的凸度變化也很大。
【發明內容】
[0005]本發明的目的是提供一種小端抬高貫穿式圓錐滾子凸度超精研方法，以解決現有超精研方法在加工時傾斜角度依賴於經驗，加工的凸度變化大的問題。
[0006]為了實現以上目的，本發明所採用的技術方案是:一種小端抬高貫穿式圓錐滾子凸度超精研方法，在超精研時使滾子沿水平直線貫穿，且滾子小端處於抬高狀態，使滾子上素線與油石振蕩水平線之間保持一個固定不變的傾斜角度，即上素線傾角λ，該上素線傾角λ取值的計算過程如下:
[0007](I)當使圓錐滾子大端與小端超精研區寬度相等時，根據如下公式計算得到上素
線傾角入工:
【權利要求】
1.一種小端抬高貫穿式圓錐滾子凸度超精研方法，在超精研時使滾子以特定的不變的姿態沿油石振蕩的水平直線貫穿；該特定姿態是滾子小端處於抬高狀態，使得在縱向鉛垂平面內，滾子上素線與油石振蕩水平直線之間保持一個固定不變的傾斜角度，即上素線傾角λ，同時，滾子上素線在水平面的投影與貫穿直線平行，其特徵在於:該上素線傾角λ的取值過程如下: (1)當使圓錐滾子大端與小端超精研區寬度相等時，根據如下公式計算得到上素線傾角A1:
2.根據權利要求1所述的小端抬高貫穿式圓錐滾子凸度超精研方法，其特徵在於:滾子上素線傾角λ值在超精研加工時由導輥的輥形角β保證，所述導輥的輥形角β是導輥輥形的近似直線廓形相對於導輥軸線的傾斜角度，前導輥與後導輥的輥形角相等，均按如下公式計算:
β = a+arctan (tan ( α + λ ) sin Y ) 其中，α為圓錐滾子半錐角；Y為超精研中圓錐滾子與導輥的名義接觸角。
3.根據權利要求1或2所述的小端抬高貫穿式圓錐滾子凸度超精研方法，其特徵在於:所述K1和K2均為0.5。
【文檔編號】B24B33/02GK103465149SQ201310181753
【公開日】2013年12月25日 申請日期:2013年5月16日 優先權日:2013年5月16日
【發明者】高作斌, 鄧效忠, 馬偉, 賈新傑 申請人:河南科技大學