CN101767314B - 轴承外套圈滚道磨削加工使用的砂轮修整方法 - Google Patents
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Abstract
本发明是一种轴承外套圈滚道磨削加工使用的砂轮修整方法，利用双工作台与连杆之间的二维合成运动将砂轮的工作面修整成曲率半径R相同的大圆弧面，具有该曲率半径R大圆弧面的修整砂轮对应于轴承外套圈滚道的曲率半径并可用来对轴承外套圈滚道进行磨削加工。双工作台是指大滑块和小滑块，当油缸推动大滑块沿X方向往复移动时，小滑块在旋转螺母给定调节间距L1下相对大滑块作Y方向往复移动，但小滑块B点处的运动轨迹是以连杆A点处为圆心、以A点处至B点处的间距L为半径的圆弧运动，实现双工作台与连杆之间的二维合成运动。金刚笔笔尖至连杆A点处的水平距离就是砂轮修整面的曲率半径R，满足轴承外套圈滚道的磨削加工需求。方法简单实用。
Description
技术领域
本发明属于轴承加工技术领域，特别涉及到一种轴承外套圈滚道磨削加工使用的砂轮修整方法。
背景技术
轴承外套圈的磨削加工多采用切入法。结合图1-2，磨削加工过程中轴承外套圈1与砂轮2分别绕各自的回转中心旋转，在砂轮的一侧，砂轮修整器的弓形架4绕其回转中心旋转带动弓形架4上的金刚笔3在砂轮的工作面上作往复运动，从而将砂轮2的工作面的尺寸和形状修整成与轴承外套圈1滚道相吻合的圆弧，然后通过砂轮2的工作面切入轴承外套圈1滚道的待加工面来实现砂轮2对轴承外套圈1滚道的磨削加工。
上述磨削方法存在的缺陷是：由于砂轮2工作面的圆弧半径大小与轴承外套圈1滚道的圆弧半径相等，如果轴承外套圈1滚道的圆弧半径增大，砂轮2工作面的圆弧半径也要相应增大，那么修整砂轮时，修整器弓形架4的回转中心与金刚笔3的笔尖之间的距离h也将随之增大，如果h超出一定范围，磨床自身配置的砂轮修整器就无法使用，需要重新改造砂轮修整器，这样不仅给生产带来了麻烦，而且砂轮修整的效果也不是很理想，有时甚至无法修整。
对于磨削加工如图3所示的轴承外套圈时，由于该轴承外套圈的滚道圆弧半径较大，用传统的切入法在普通磨床上就很难实现其磨削。针对这样的情况，结合图4，目前广泛采用的是在磨床上安装金刚滚轮5，用金刚滚轮5来修整砂轮2，或者用其它比如双伺服插补修整法等更复杂的方法来完成对砂轮2的修整，然后再对外套圈1滚道进行磨削。这种磨削方法普遍存在的弊端是：
1.砂轮修整过程复杂，修整难度大，砂轮修整精度不高。
2.砂轮修整器重复使用率低，不同型号的工件需要不同的砂轮修整器，生产管理难度大，效率低，成本高。
3.砂轮修整质量对工件的磨削质量影响大，误差复映和误差传递明显，工件合格率不高。
发明内容
为了解决上述技术问题，本发明提供了一种轴承外套圈滚道磨削加工使用的砂轮修整方法，该砂轮修整方法利用双工作台与连杆的二维合成运动，将砂轮的工作面修整成一个各点半径相同的一个大圆弧面，然后用砂轮的这个大圆弧形的工作面对轴承外套圈滚道进行磨削加工。
为实现上述发明目的，本发明采用如下技术方案：
所述的轴承外套圈滚道磨削加工使用的砂轮修整方法，该砂轮修整方法利用双工作台与连杆之间的二维合成运动，将砂轮的工作面修整成曲率半径R相同的大圆弧面，具有该曲率半径R大圆弧面的修整砂轮对应于轴承外套圈滚道的曲率半径并可用来对轴承外套圈滚道进行磨削加工。
所述的轴承外套圈滚道磨削加工使用的砂轮修整方法，双工作台是指大滑块和小滑块，其中大滑块呈凹槽状，在大滑块的凹槽内坐落有沿X方向水平布置的两排平行外导轨，大滑块的一侧联接有油缸，油缸推动大滑块沿两排平行外导轨作X方向往复移动，两排平行外导轨固定在机床的底座上，在大滑块的上端面设置有沿Y方向布置的两排平行内导轨，X方向与Y方向在同一平行面且相交90°，小滑块坐落在两排平行内导轨上并沿内导轨作Y方向往复移动，金刚笔固定在小滑块上端面的一侧，在小滑块端面B点处通过螺栓联接一节连杆，另一节连杆则通过螺栓固定在机床的A点处，两节连杆之间通过旋转螺母实现对接并具有一定的调节间距L1；当调节间距L1给定时，A点处至B点处的间距为L，这个间距L＜砂轮修整面的曲率半径R，两节连杆的中心线与金刚笔的中心线保持一致；油缸固定在机床上并与大滑块的一侧端面联接，当油缸推动大滑块沿X方向往复移动时，小滑块在旋转螺母给定调节间距L1下相对大滑块作Y方向往复移动，但小滑块B点处的运动轨迹是以连杆A点处为圆心、以连杆A点处至小滑块端面B点处的间距L为半径的圆弧运动，从而实现双工作台与连杆之间的二维合成运动；由于金刚笔固定在小滑块上，因此金刚笔相对连杆A点处同样作圆弧运动，圆弧运动的半径就是金刚笔笔尖至连杆A点处的水平距离，这个水平距离就是砂轮修整面的曲率半径R，该砂轮修整面曲率半径R与轴承外套圈滚道的曲率半径相等，微调调节间距L1可以得到对应的间距L用以保证金刚笔笔尖至连杆A点的距离，垂直固定的砂轮中心线与金刚笔水平轴线保持一致，这样就保证了金刚笔对砂轮修整面曲率半径R的修整，经修整的砂轮可以满足轴承外套圈滚道的磨削加工需求。
由于采用如上所述的技术方案，本发明具有如下优越性：
1、金刚笔对砂轮的修整大圆弧面具有较高的几何修整精度。
2、本发明砂轮修整方法所修整的砂轮具有广泛的尺寸范围，可用来磨削不同尺寸的轴承外套圈滚道，扩大了机床的磨削加工范围。
3、本发明的砂轮修整方法简单新颖，制造容易，成本低廉，使用方便。
附图说明
图1是切入法磨削轴承外套圈的示意图；
图2是切入法磨削砂轮的方法示意图；
图3是一种大滚道尺寸的轴承外套圈结构示意图；
图4是修整大滚道尺寸砂轮的方法示意图；
图5是本发明砂轮修整方法的示意图；
图6是图5旋转90°后的俯视图。
上述图中：1-外套圈；2-砂轮；3-金刚笔；4-弓形架；5-金刚滚轮；6-外导轨；7-内导轨；8-大滑块；9-小滑块；10-油缸；11-连杆；12-旋转螺母；
具体实施方式
本发明的轴承外套圈滚道磨削加工的砂轮修整方法，该砂轮修整方法利用双工作台与连杆之间的二维合成运动，将砂轮的工作面修整成曲率半径R相同的大圆弧面，具有该曲率半径R大圆弧面的修整砂轮对应于轴承外套圈滚道的曲率半径并可用来对轴承外套圈滚道进行磨削加工。
结合图5-6，所述的双工作台是指大滑块8和小滑块9，其中大滑块8呈凹槽状，在大滑块的凹槽内坐落有沿X方向水平布置的两排平行外导轨6，大滑块8的一侧联接有油缸10，油缸10推动大滑块8沿两排平行外导轨6作X方向往复移动，两排平行外导轨6固定在机床的底座上，在大滑块8的上端面设置有沿Y方向布置的两排平行内导轨7，X方向与Y方向在同一平行面且相交90°，小滑块9坐落在两排平行内导轨7上并沿内导轨作Y方向往复移动，金刚笔3固定在小滑块上端面的一侧，在小滑块端面B点处通过螺栓联接一节连杆，另一节连杆则通过螺栓固定在机床的A点处，两节连杆11之间通过旋转螺母12实现对接并具有一定的调节间距L1。当调节间距L1给定时，A点处至B点处的间距为L，这个间距L＜砂轮2修整面的曲率半径R，两节连杆11的中心线与金刚笔3的中心线保持一致。
油缸10固定在机床上并与大滑块8的一侧端面联接，当油缸10推动大滑块8沿X方向往复移动时，小滑块9在旋转螺母12给定调节间距L1下相对大滑块8作Y方向往复移动，但小滑块B点处的运动轨迹是以连杆A点处为圆心、以连杆A点处至小滑块端面B点处的间距L为半径的圆弧运动，从而实现双工作台与连杆之间的二维合成运动。
由于金刚笔3固定在小滑块9上，因此金刚笔3相对连杆A点处同样作圆弧运动，圆弧运动的半径就是金刚笔笔尖至连杆A点处的水平距离，这个水平距离就是砂轮修整面的曲率半径R，该砂轮修整面曲率半径R与轴承外套圈滚道的曲率半径相等，微调调节间距L1可以得到对应的间距L用以保证金刚笔笔尖至连杆A点的距离。砂轮通过另外装置垂直固定在金刚笔笔尖端，垂直固定的砂轮中心线与金刚笔水平轴线保持一致，这样就保证了金刚笔对砂轮修整面曲率半径R的修整，经修整的砂轮可以满足轴承外套圈滚道的磨削加工需求。
虽然不同型号的轴承外套圈滚道的曲率半径有所不同，但对同一型号的轴承外套圈其滚道的曲率半径则是相同的。由于旋转螺母12的调节间距L1范围比较大，基本可以保证金刚笔笔尖垂直投影在小滑块9上的实际投影点到连杆A点处的水平距离。若水平距离通过旋转螺母12的调节不能得到保证，还可以通过延长连杆方式来实现，这对于本领域的技术人员是显而易见的。因此本发明的砂轮修整方法所修整的砂轮具有广泛的尺寸范围，可用来磨削不同尺寸的轴承外套圈滚道，扩大了机床的磨削加工范围。
本发明仅有一个油缸10为动力源，如果把两排平行外导轨6设置为X方向，或是把X方向按图5-6所示定义为水平方向，则Y方向布置的两排平行内导轨7就可定义为垂直方向，同时由于连杆A点处相对机床固定，因此当大滑块8沿Y方向或水平方向往复移动时，小滑块9比沿连杆的A点处作圆弧运动，这样由大滑块8构成的工作台和小滑块9构成的工作台与连杆之间就形成了二维合成运动。二维合成运动就可以将砂轮的工作面修整成曲率半径为R的大圆弧面，该修整砂轮的曲率半径R大圆弧面对应于轴承外套圈滚道的曲率半径，即可用来对轴承外套圈滚道进行磨削加工。
Claims (1)
1.一种轴承外套圈滚道磨削加工使用的砂轮修整方法，其特征在于：该砂轮修整方法利用双工作台与连杆之间的二维合成运动，将砂轮的工作面修整成曲率半径R相同的大圆弧面，具有该曲率半径R大圆弧面的修整砂轮对应于轴承外套圈滚道的曲率半径并可用来对轴承外套圈滚道进行磨削加工；所述的双工作台是指大滑块(8)和小滑块(9)，其中大滑块(8)呈凹槽状，所述的二维合成运动是指：在大滑块(8)的凹槽内坐落有沿X方向水平布置的两排平行外导轨(6)，大滑块(8)的一侧联接有油缸(10)，油缸(10)推动大滑块(8)沿两排平行外导轨(6)作X方向往复移动，两排平行外导轨(6)固定在机床的底座上，在大滑块(8)的上端面设置有沿Y方向布置的两排平行内导轨(7)，X方向与Y方向在同一平行面且相交90°，小滑块(9)坐落在两排平行内导轨(7)上并沿内导轨作Y方向往复移动，金刚笔(3)固定在小滑块(9)上端面的一侧，在小滑块(9)端面B点处通过螺栓联接一节连杆，另一节连杆则通过螺栓固定在机床的A点处，两节连杆(11)之间通过旋转螺母(12)实现对接并具有一定的调节间距L1；当调节间距L1给定时，A点处至B点处的间距为L，这个间距L＜砂轮(2)修整面的曲率半径R，两节连杆的中心线与金刚笔的中心线保持一致；油缸(10)固定在机床上并与大滑块(8)的一侧端面联接，当油缸(10)推动大滑块(8)沿X方向往复移动时，小滑块(9)在旋转螺母(12)给定调节间距L1下相对大滑块作Y方向往复移动，但小滑块B点处的运动轨迹是以连杆A点处为圆心、以连杆A点处至小滑块端面B点处的间距L为半径的圆弧运动，从而实现双工作台与连杆之间的二维合成运动；由于金刚笔(3)固定在小滑块(9)上，因此金刚笔相对连杆A点处同样作圆弧运动，圆弧运动的半径就是金刚笔笔尖至连杆A点处的距离，这个距离就是砂轮修整面的曲率半径R，该砂轮修整面曲率半径R与轴承外套圈滚道的曲率半径相等，微调调节间距L1可以得到对应的间距L用以保证金刚笔笔尖至连杆A点的距离，垂直固定的砂轮(2)中心线与金刚笔(3)水平轴线保持一致，这样就保证了金刚笔对砂轮修整面曲率半径R的修整，经修整的砂轮可以满足轴承外套圈滚道的磨削加工需求。
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