CN101502949A - 用于磨削轴承滚子大圆弧的曲线修整方法 - Google Patents

Abstract

本发明为一种用于磨削轴承滚子大圆弧的曲线修整方法，其特征在于：在普通磨床x、y轴轴上由两副成90°放置的插补拖板、补偿拖板及单点固定修整器组成，x轴、y轴的伺服交流电机通过丝杠螺母副带动插补拖板作往复运动，通过大圆弧曲线的形状设置两副拖板的运动轨迹，修整时，在x轴、y轴两副成90°放置的插补拖板沿坐标原点左旋与砂轮成一个角度放置，两副插补拖板沿着大圆弧曲线设置运动轨迹，所述左旋的角度消除砂轮修整笔笔尖对砂轮修整过程中由于滚珠丝杠的反向转动造成的空回误差，实现减少修整误差、提高修整精度。本发明利用较低的成本、简单的结构实现了大圆弧的修整及很高的轮廓精度，调整和操作非常方便。

Description

用于磨削轴承滚子大圆弧的曲线修整方法

技术领域

本发明涉及一种磨削轴承滚子修整砂轮技术，特别是公开一种磨削轴承滚子大圆弧的曲线修整方法，是一种插补修整技术。

背景技术

目前国内修整砂轮圆弧主要采用圆弧修整器和金刚滚轮修整器两种结构。

(一)圆弧修整器

这是轴承磨床普遍采用的传统的砂轮修整方法。圆弧修整器主要是由弓型支座、弓型回转臂、伺服电机或旋转油缸等部分组成，金刚笔安装在弓型回转臂上，弓型回转臂通过伺服电机或旋转油缸进行控制，在弓型支座上做左右回转运动来实现对砂轮进行修整。当加工较大尺寸圆弧半径时，弓型支座、弓型回转臂的尺寸将很大，从而使其刚性、强度无法保证，所以该结构无法进行修整较大的圆弧。

(二)金刚滚轮修整器

金刚滚轮修整器的工作原理是靠电机通过带轮传动使金刚滚轮作旋转运动。在砂轮修整时，一次成型，修整速度快而且还可以修整出结构较复杂的曲线。但采用这种修整器来修整砂轮，对于修整器的刚性要求较高，同时，不同曲线形状工件，还需要配不同的金刚滚轮，成本很高。

因此，这两种修整器都不适用于较大的砂轮圆弧修整。

发明内容

本发明的目的是解决现有技术的缺陷，为加工轴承滚子提供一种先进的、稳定的、高精度、高效率的生产技术，公开一种磨削轴承滚子大圆弧的曲线修整方法。

本发明是这样实现的：一种用于磨削轴承滚子大圆弧的曲线修整方法，其特征在于：在普通磨床x、y轴轴上由两副成90°放置的插补拖板、补偿拖板及单点固定修整器组成，x轴、y轴的伺服交流电机通过丝杠螺母副带动插补拖板作往复运动，通过大圆弧曲线的形状设置两副拖板的运动轨迹，修整时，在x轴、y轴两副成90°放置的插补拖板沿坐标原点左旋与砂轮成一个角度放置，两副插补拖板沿着大圆弧曲线设置运动轨迹，所述左旋的角度消除砂轮修正笔笔尖对砂轮修整过程中由于滚珠丝杠的反向转动造成的空回误差，实现减少修整误差、提高修整精度。所述x轴、y轴上插补拖板对同一副插补拖板的两根导轨安装面等高并且表面粗糙度相等，在安装导轨滑块时，每根导轨配的滑块都有相应的标记，导轨和滑块一一对应。所述两副插补拖板外围设置防护罩。

现有技术需要解决的技术问题：

1、在修整砂轮时，必须保证运动曲线的连续；

2、修整砂轮时，保证插补拖板导轨直线度；

3、加工轴承滚子时，使得轴承滚子表面粗糙度、轮廓度更好；

4、如何更好的保证拖板防水防尘问题。

本发明解决上述问题的技术方案：

1、两副相互垂直的插补拖板相对砂轮的位置(见图1、图2)

两副插补拖板相对砂轮的位置1，如图1，在修整砂轮时，砂轮修整笔笔尖通过两副插补拖板两个(x、y轴)方向作插补运动完成对砂轮修整，即依次经过点1-2-3-4-5。对y轴拖板而言，修整笔笔尖始终是按一个方向(y轴正方向)运动，但对x轴拖板而言，笔尖1-2-3是x拖板正方向，经过3点后，3-4-5成了反方向即丝杠螺母向相反方向运动，丝杠螺母与丝杠间隙使传动系统出现死区误差，修出的砂轮表面精度下降。

两副插补拖板相对砂轮的位置2，如图2，在修整砂轮时，砂轮修整笔笔尖仍然依次经过点1-2-3-4-5。对x轴拖板而言，笔尖1-2-3-4-5始终是x轴的正方向。对y轴拖板而言，笔尖依次经过点1-2-3-4-5也始终是y轴正方向，到达5点以后直达1点，进行下一次修整，砂轮修整过程中丝杠螺母再也没有做正反两个方向运动，消除了滚珠丝杠反向转动而造成的空回误差，使曲线精度更高。1点与5点是起始与结束点，虽然存在振荡的不稳定工况，但在进入2点(与砂轮接触点)前，已达到稳定工况。

2、为了保证插补拖板的直线度，在加工拖板时，对同一拖板的两个导轨安装面要保证等高及表面粗糙度相等。在安装导轨滑块时，要注意每根导轨配的滑块都有不同的标记，不能装反。

3、加工轴承滚子时，为了使表面粗糙度、轮廓度更好，在两副插补拖板上分别安装了一副光栅尺。见图3一副光栅尺在一副插补拖板上的安装位置示意图，在上拖板6与下拖板7之间安装的上光栅尺8和光栅尺9与伺服系统、伺服电机和丝杠螺母副10，形成闭环系统。使得进给丝杠的拉压、扭转精度以及摩擦阻尼特性和间隙等非线性因素都包括在位置控制环内，提高系统的稳定性。同时还可以补偿机械传动装置中各种误差、间隙及干扰的影响，定位精度高，可达±0.001mm。

4、对插补拖板防护罩结构，采取迷宫和刮条配合。在拖板的两侧面增加护板，使护板的一面挡住磨削水进入拖板内侧，并倒勾于下托板，在护板的一侧安装上双唇密封刮条，当拖板运动时，磨削液和垃圾完全隔离与拖板之外。这样的双重防护型式，即使在磨削液飞溅的情况下，也可对内部的导轨和丝杠进行良好的防护。

5、对于操作系统，更换不同的工件加工时，无需再重新设定具体的曲线参数，只要在操作面板上输入圆弧半径即可。

本发明的有益效果是：本发明利用较低的成本、简单的结构实现了大圆弧的修整及非常高的轮廓精度，而且只要在操作面板上输入圆弧大小等参数，即可实现不同半径圆弧的修整，调整和操作非常方便。另外，本发明稳定性好，丝杠和导轨的使用寿命长。

附图说明

图1是两副相互垂直的插补拖板相对砂轮的位置1示意图；

图2是两副相互垂直的插补拖板相对砂轮的位置2示意图；

图3是一副光栅尺在一副插补拖板上的安装位置示意图。

具体实施方式

实施例1：

x轴、y轴两副成90°放置的插补拖板沿坐标原点左旋30°角与砂轮成角度放置，消除由于滚珠丝杠的方向转动造成的空回误差。

实施例2：

x轴、y轴两副成90°放置的插补拖板沿坐标原点左旋45°角与砂轮成角度放置，消除由于滚珠丝杠的方向转动造成的空回误差。

实施例3：

x轴、y轴两副成90°放置的插补拖板沿坐标原点左旋60°角与砂轮成角度放置，消除由于滚珠丝杠的方向转动造成的空回误差。

本发明实施例列举的插补拖板沿坐标原点左旋角度只是为了帮助说明本发明，实际操作中，只要左旋的其他角度不使滚珠丝杠产生反向转动造成空回误差都是可行的，应该均视为落在本发明保护的范围内。

Claims (7)

1.一种用于磨削轴承滚子大圆弧的曲线修整方法，其特征在于：在普通磨床x、y轴轴上由两副成90°放置的插补拖板、补偿拖板及单点固定修整器组成，x轴、y轴的伺服交流电机通过丝杠螺母副带动插补拖板作往复运动，通过大圆弧曲线的形状设置两副拖板的运动轨迹，修整时，在x轴、y轴两副成90°放置的插补拖板沿坐标原点左旋与砂轮成一个角度放置，两副插补拖板沿着大圆弧曲线设置运动轨迹，所述左旋的角度消除砂轮修正笔笔尖对砂轮修整过程中由于滚珠丝杠的反向转动造成的空回误差，实现减少修整误差、提高修整精度。

2.根据权利要求1所述的用于磨削轴承滚子大圆弧的曲线修整方法，其特征在于：所述在x轴、y轴上插补拖板分别安装一副光栅尺，提高两副插补拖板运动轨迹显示精度。

3.根据权利要求1或2所述的用于磨削轴承滚子大圆弧的曲线修整方法，其特征在于：所述x轴、y轴两副成90°放置的插补拖板沿坐标原点左旋30°角与砂轮成角度放置，消除由于滚珠丝杠的方向转动造成的空回误差。

4.根据权利要求1或2所述的用于磨削轴承滚子大圆弧的曲线修整方法，其特征在于：所述x轴、y轴两副成90°放置的插补拖板沿坐标原点左旋45°角与砂轮成角度放置，消除由于滚珠丝杠的方向转动造成的空回误差。

5.根据权利要求1或2所述的用于磨削轴承滚子大圆弧的曲线修整方法，其特征在于：所述x轴、y轴两副成90°放置的插补拖板沿坐标原点左旋60°角与砂轮成角度放置，消除由于滚珠丝杠的方向转动造成的空回误差。

6.根据权利要求1所述的用于磨削轴承滚子大圆弧的曲线修整方法，其特征在于：所述x轴、y轴上插补拖板对同一副插补拖板的两根导轨安装面等高并且表面粗糙度相等，在安装导轨滑块时，每根导轨配的滑块都有相应的标记，导轨和滑块一一对应。

7.根据权利要求1所述的用于磨削轴承滚子大圆弧的曲线修整方法，其特征在于：所述两副插补拖板外围设置防护罩。

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