切入式球軸承溝道超精研工藝的製作方法

2023-10-20 23:29:07

專利名稱：切入式球軸承溝道超精研工藝的製作方法
切入式球軸承溝道超精研工藝▲所屬技術領域-本發明涉及一種球軸承溝道超精研工藝，能大幅度增加油石寬度和研磨正壓力，有效的 消除溝道圓度中的低次波，提高加工質量和生產效率。▲相關技術背景-對於球軸承溝道超精研工藝來說增加油石寬度是一項-重要指標，其一，軸承在前道工序 磨削加工時受振動的影響，在溝道的圓周上形成低次波紋表面，而足夠寬的油石可以跨過數 個低次波紋，有利於消除低次波紋改善圓度；其二，油石加寬了研磨正壓力也可加大，生產 效率就得到提高。但現有超精研工藝沿用油石按工件的溝道曲率中心作搖擺運動的研磨方式，這種超精研 工藝中油石的寬度不能太寬，原因是位於油石二端的搖擺半徑與油石中間的搖擺半徑是不一 樣的，如果油石太寬的話這種半徑差異跟著加大，這將會破壞加工精度，所以這種超精研工 藝在油石寬度的增加上形成了障礙。下面就附圖1、 2所示對此作進一步說明球軸承溝道圓度曲線1顯示了前道工序磨削 加工造成的低次波紋，用足夠寬的油石2跨過數個低次波作超精研加工，就容易消除低次波 紋改善圓度；而現有超精研工藝是油石2按工件3的溝道曲率中心4作搖擺運動來研磨的， 油石的這種運動方式造成位於油石二端5的搖擺半徑與油石中間6的搖擺半徑是不一樣的， 如果油石加寬半徑差異跟著加大，這就會破壞加工精度。▲發明內容-為了克服現有超精研工藝對油石寬度的限制，本發明採用油石沿著工件(內圈或外圈) 溝道的圓周擺動，在正壓力的作用下切入式研磨工件溝道的工藝。本發明採用的技術方案是油石擺動圓心和工件旋轉圓心之間有一圓心距；油石擺動軸 線和工件旋轉軸線在油石擺動圓心和工件旋轉圓心連線方向上有一投影夾角，投影交點就在 溝道曲率中心軌跡平面上；油石本身與擺動軸線之間也有一夾角，且此夾角即是投影夾角的 餘角。本技術方案的工作原理如—F:由於圓心距的存在，使得油石的圓弧面半徑略大於(對於 內圈)或略小於(對於外圈)工件溝道半徑，因此在工作時可確保油石圓弧面與工件圓弧面 吻合，不會受工件底徑在前道工序造成的離散性影響，並且當油石擺動到兩個終端時油石圓 弧面和工件圓弧面之間形成一個切削液導入口 ，起到清潔油石和排屑的作用。投影夾角的作用使得油石在擺動時與工件溝道之間形成適量扭側擺運動和軸嚮往復運動，當油石擺動到中 間位置時因油石本身與擺動軸線之間也有一夾角，且此夾角即是投影夾角的餘角，因此油石 全部落在溝道裡，油石與溝道重合；當油石沿著工件圓周擺動到一頭時油石開始移向溝道一 邊並且逐步扭轉與溝道形成側擺角；當油石沿著工件圓周擺動到另一頭時油石開始移向溝道 另一邊並且亦逐步扭轉與溝道形成另一個側擺角；這種移向溝道兩邊的軸嚮往復運動和扭側 擺運動使得油石在溝道上的運動軌跡呈S形，打亂前道磨削工序帶來的的條形軌跡，並且還 起到修正油石研磨麵的曲率半徑和確保在工件溝道曲率半徑有許些離散時油石也能研磨到溝 道的全部表面。本發明的有益效果是在對球軸承溝道超精研加工時可大幅度增加油石寬度和研磨正壓 力，有效的消除溝道圓度中的低次波，提高加工質量和生產效率。▲


[注]圖l是寬油石能消除溝道圓度低次波的示意圖。圖2是現有超精研工藝油石按工件的溝道曲率中心作搖擺運動的示意圖。 圖3是本發明中油石和工件相對關係的示意圖。 圖4是圖3的fl、 f2、 f3向視圖。圖中1.球軸承溝道圓度曲線，2.油石，3.工件，4.溝道曲率中心，5.油石二端位置，6. 油石中間位置，7.油石擺角，8.油石擺動圓心，9.工件旋轉圓心，10.圓心距，ll.油石圓弧 面半徑，12.工件溝道半徑，13.切削液導入口， 14.油石擺動軸線，15.工件旋轉軸線，16. 投影夾角，17.投影交點，18.溝道曲率中心軌跡平面，19.油石與擺動軸線之間的夾角。[注]:1、本附圖僅以球軸承內圈為例作說明，如果是球軸承外圈，則除了油石2的圓弧 面半徑11略小於工件3的溝道半徑12以外，其餘均相同。2、為了表達清楚，圖4對油石與工件溝道之間的扭側擺運動和軸嚮往復運動略作誇大表示。▲具體實施方式
-圖3中，油石2沿著工件3的圓周在fl和f3間擺動，擺角為7，油石擺動圓心8和工件 旋轉圓心9之間有一圓心距10，使得油石圓弧面半徑li略大於工件溝道半徑12，因此可確保油石圓弧面與工件圓弧面吻合，當油石擺動到n和f3時油石圓弧面和工件圓弧面之間形成切削液導入口 1.3;油石擺動軸線14和工件旋轉軸線15在圓心8、 9連線方向上有一投影夾角16，投影交點J7就在溝道曲率中心軌跡平面18上，油石本身與擺動軸線之間也有一夾 角19，此夾角19即是投影夾角16的餘角。投影夾角16的作用使得油石在擺動時與工件溝 道之間形成適量扭側擺運動和軸嚮往復運動當油石擺動到中間f2位置時因夾角19和投影 夾角16互餘，因此油石全部落在溝道裡，油石與溝道重合(見圖4-f2向視圖)；當油石沿著 工件圓周擺動到:H時油石開始移向溝道一邊並且逐步扭轉與溝道形成側擺角(見閣4-fl向 視圖)；當油石沿著工件圓周擺動到f3時油石開始移向溝道另一邊並且亦逐步扭轉與溝道形 成另一個側擺角(見圖4-f3向視圖)。圓心距l和投影夾角16的取值與工件的直徑和前道工序的精度有關，工件大、精度差 則相應取大一些， 一般來說圓心距10取工件直徑的0.5 2.0%之間，投影夾角16取L(T 5.0°之間。油石擺動頻率以一個工件研磨期間內油石曲率面能得到修復為準，取60 300次 /分鐘。油石擺動角度7在土l(f 3(f 。油石的厚度與溝道的寬度相同，油石的寬度取工件直 徑的1/3 1/2。工件的轉速取500 3000轉/分鐘。
權利要求
1、一種切入式球軸承溝道超精研工藝，其特徵是油石沿著工件(內圈或外圈)溝道的圓周擺動，在正壓力的作用下切入研磨工件溝道。
2、 根據權利l所述的切入式球軸承溝道超精研工藝，其特徵是油石擺動圓心 和工件旋轉圓心之間有一圓心距，使得油石的圓弧面半徑略大於(對於內圈)或 略小於(對於外圈)工件溝道半徑。
3、 根據權利l所述的切入式球軸承溝道超精研工藝，其特徵是油石擺動軸線 和工件旋轉軸線在油石擺動圓心和工件旋轉圓心連線方向上有一投影夾角，投影 交點就在溝道曲率中心軌跡平面上，油石本身與擺動軸線之間也有一夾角，且此 夾角即是投影夾角的餘角。
4、 根據權利1所述的切入式球軸承溝道超精研工藝，其特徵是圓心距可取範 圍為工件直徑的0. 5 2. 0%,投影夾角取1. 0° 5. 0°之間。油石擺動頻率取60 30次/分鐘。油石擺動角度在±10° 30°。油石的厚度與溝道的寬度相同，油石 的寬度取工件直徑的1/3 1/2。工件的轉速取500 3000轉/分鐘。
全文摘要
一種球軸承溝道超精研工藝，能大幅度增加油石寬度和研磨正壓力，有效的消除溝道圓度中的低次波，提高加工質量和生產效率。本發明中油石沿著工件圓周擺動，在正壓力的作用下切入式研磨球軸承溝道，油石擺動圓心和工件旋轉圓心之間有一圓心距；油石擺動軸線和工件旋轉軸線在油石擺動圓心和工件旋轉圓心連線方向上有一投影夾角，投影交點就在溝道曲率中心軌跡平面上油石本身與擺動軸線之間也有一夾角，且此夾角即是投影夾角的餘角。
文檔編號B24B19/06GK101301732SQ20071004689
公開日2008年11月12日 申請日期2007年10月10日 優先權日2007年10月10日
發明者徐秉綬, 陳義鶴 申請人:徐秉綬;陳義鶴