CN102950521A - 轴承滚道加工设备及加工方法 - Google Patents
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Abstract
本发明揭示了一种轴承滚道的加工设备，包括磁极支撑台、第一砂轮、第二砂轮与测量传感器。磁极支撑台抓持轴承内圈组件并能绕第一转轴旋转。第一砂轮绕与第一转轴呈一夹角的第二转轴旋转，第一砂轮与磁极支撑台的旋转方向相反，第一砂轮能相对于磁极支撑台水平移动。第二砂轮绕与第一转轴呈一夹角的第三转轴旋转，第三转轴能在一角度范围内摆动，第二砂轮与磁极支撑台的旋转方向相反，第二砂轮能相对于磁极支撑台水平移动，第二砂轮能沿第三转轴移动。测量传感器测量第一砂轮或者第二砂轮与轴承内圈组件的接触处的位置参数。第一砂轮和第二砂轮依次与轴承内圈组件接触以加工轴承滚道，测量传感器控制第一砂轮和第二砂轮的工作参数。
Description
技术领域
本发明涉及轴承加工技术，尤其涉及一种轴承滚道的加工设备及加工方法。
背景技术
圆锥滚子轴承是指滚动体是圆锥滚子的向心滚动轴承。圆锥滚子轴承的组成部件可以分离，由内圈与滚子、保持架一起组成的组件和外圈可以分别安装。滚子和滚道接触处修正的接触线可以减少应力集中。圆锥滚子轴承可以承受大的径向载荷和轴向载荷。由于圆锥滚子轴承只能传递单向轴向载荷，因此，为传递相反方向的轴向载荷就需要另一个与之对称安装的圆锥滚子轴承。
圆锥滚子轴承中用量最多的是单列圆锥滚子轴承。在轿车的前轮轮毂中，近年来也用上了小尺寸的双列圆锥滚子轴承。四列圆锥滚子轴承用在大型冷、热轧机等重型机器中。
在圆锥滚子轴承的部件中，轴承套圈是具有一个或几个滚道的向心滚动轴承的环形零件。目前，在加工圆锥滚子轴承，尤其是圆锥滚子轴承的内圈部件时，对在对滚道进行加工时对轴承套圈的高度不考虑，而滚道的小端尺寸与套圈的滚道尺寸密切相关，因此控制套圈的高度就是滚道尺寸的必然要求。
发明内容
本发明旨在提出一种轴承滚道的加工方法及加工设备。
根据本发明的一实施例，提出一种轴承滚道的加工设备，包括磁极支撑台、第一砂轮、第二砂轮与测量传感器。
磁极支撑台抓持轴承内圈组件，磁极支撑台能绕第一转轴旋转。第一砂轮绕第二转轴旋转，第二转轴与第一转轴呈一夹角，第一砂轮与磁极支撑台的旋转方向相反，第一砂轮能相对于磁极支撑台水平移动。第二砂轮绕第三转轴旋转，第三转轴与第一转轴呈一夹角，第三转轴能在一角度范围内摆动，第二砂轮与磁极支撑台的旋转方向相反，第二砂轮能相对于磁极支撑台水平移动，第二砂轮能沿第三转轴移动。测量传感器测量第一砂轮或者第二砂轮与轴承内圈组件的接触处的位置参数。第一砂轮和第二砂轮依次与轴承内圈组件接触以加工轴承滚道，测量传感器控制第一砂轮和第二砂轮的工作参数。
在一个实施例中，第一砂轮和第二砂轮的工作参数包括：第一砂轮和第二砂轮的水平移动的速度、第一砂轮和第二砂轮的转速、第一砂轮和第二砂轮的停止时间、第二砂轮的转轴摆动角度。
在一个实施例中，第二转轴与第一转轴之间的夹角固定，夹角的角度为轴承滚道的倾斜角度。
在一个实施例中，第三转轴摆动的角度范围的中心线与第二转轴平行，摆动的角度范围为该中心线正负各15度。
在一个实施例中，第一砂轮的厚度大于第二砂轮的厚度，第一砂轮的厚度等于轴承滚道的宽度。
根据本发明的一实施例，提出一种轴承滚道的加工方法，包括如下的步骤：
将轴承内圈组件固定在磁极支撑台上，磁极支撑台抓持轴承内圈组件；
绕第一转轴旋转磁极支撑台，带动轴承内圈组件转动；
以与磁极支撑台的旋转方向相反的方向绕第二转轴旋转第一砂轮，该第二转轴与第一转轴呈一夹角，第一砂轮与磁极支撑台的旋转方向相反，相对于磁极支撑台水平移动第一砂轮，第一砂轮与轴承内圈组件接触以加工轴承滚道的滚道主体；
测量传感器测量第一砂轮与轴承内圈组件的接触处的位置参数，在达到预定位置后停止第一砂轮的工作；
以与磁极支撑台的旋转方向相反的方向绕第三转轴旋转第二砂轮，该第三转轴与第一转轴呈一夹角，相对于磁极支撑台水平移动第二砂轮，第二砂轮与轴承内圈组件接触，摆动第三转轴并沿第三转轴移动第二砂轮以加工轴承滚道的端面；
测量传感器测量第二砂轮与轴承内圈组件的接触处的位置参数，在达到预定位置后停止第二砂轮的工作。
在一个实施例中，测量传感器还测量：第一砂轮和第二砂轮的水平移动的速度、第一砂轮和第二砂轮的转速、第二砂轮的转轴摆动角度。
在一个实施例中，第二转轴与第一转轴之间的夹角固定，夹角的角度为轴承滚道的倾斜角度。
在一个实施例中，第三转轴摆动的角度范围的中心线与第二转轴平行，摆动的角度范围为该中心线正负各15度。
在一个实施例中，第一砂轮的厚度大于第二砂轮的厚度，第一砂轮的厚度等于轴承滚道的宽度。
采用本发明的轴承滚道的加工方法及加工设备，能够加工出符合尺寸要求的轴承滚道。
附图说明
图1揭示了根据本发明的一实施例的轴承滚道的加工设备的结构图，其中第一砂轮正在工作。
图2揭示了根据本发明的一实施例的轴承滚道的加工设备的结构图，其中第二砂轮正在工作。
图3揭示了根据本发明的一实施例的轴承滚道的加工方法的流程图。
具体实施方式
参考图1和图2所示，本发明揭示了一种轴承滚道的加工设备，该设备100包括：磁极支撑台102、第一砂轮104、第二砂轮106与测量传感器108。
磁极支撑台102抓持轴承内圈组件101，磁极支撑台102能绕第一转轴103旋转。在图1和图2所示的实施例中，磁极支撑台102抓持轴承内圈组件101一同沿逆时针方向旋转。
第一砂轮104绕第二转轴105旋转，第二转轴105与第一转轴103呈一夹角。第一转轴103是磁极支撑台102旋转中心轴，垂直于磁极支撑台102的表面。第二转轴105是第一砂轮104的旋转中心轴，垂直于第一砂轮104的表面。第二转轴105是倾斜于第一转轴103的，相应的，第一砂轮104的表面也是倾斜于磁极支撑台102的表面。在一个实施例中，第二转轴105与第一转轴103之间的夹角固定，夹角的角度为轴承滚道的倾斜角度。第一砂轮104与磁极支撑台102的旋转方向相反，第一砂轮104能相对于磁极支撑台102水平移动。第一砂轮104相对于磁极支撑台102水平移动，以与磁极支撑台102上的轴承内圈组件101接触，研磨轴承内圈组件101以形成滚道。参考图1所示，图1揭示了第一砂轮104的工作状态，第一砂轮104的厚度等于轴承滚道的宽度，直接利用第一砂轮104就能在轴承内圈组件101上加工形成滚道。
第二砂轮106绕第三转轴107旋转，第三转轴107与第一转轴103呈一夹角，第三转轴107能在一角度范围内摆动。第一转轴103是磁极支撑台102旋转中心轴，垂直于磁极支撑台102的表面。第三转轴107是第二砂轮106的旋转中心轴，垂直于第二砂轮106的表面。第三转轴107是倾斜于第一转轴103的，相应的，第二砂轮106的表面也是倾斜于磁极支撑台102的表面。在一个实施例中，第三转轴107摆动的角度范围的中心线与第二转轴105平行，第三转轴107摆动的角度范围为该中心线正负各15度，在图2中用虚线表示第三转轴107的摆动范围。第二砂轮106与磁极支撑台102的旋转方向相反，第二砂轮106能相对于磁极支撑台102水平移动，并且第二砂轮106还能沿第三转轴107移动。图2揭示了第二砂轮106的工作状态，第二砂轮106的厚度小于第一砂轮104的厚度，也小于滚道的宽度，这使得第二砂轮106能在滚道内进行一定的角度偏转。第二砂轮106能沿第三转轴107上下移动，以便于滚道的两个端面接触，对端面进行加工。由于滚道的端面并不一定是完全垂直于滚道，因此第三转轴107能在正负各15度的范围内摆动，带动第二砂轮106依据参数要求对滚道的两个端面进行加工。
测量传感器108测量第一砂轮104或者第二砂轮106与轴承内圈组件101的接触处的位置参数。在一个实施例中，该测量传感器108还控制第一砂轮104和第二砂轮106的工作参数，这些工作参数包括：第一砂轮和第二砂轮的水平移动的速度、第一砂轮和第二砂轮的转速、第一砂轮和第二砂轮的停止时间、第二砂轮的转轴摆动角度。
在测量传感器108的控制下，第一砂轮104和第二砂轮106依次与轴承内圈组件101接触以加工轴承滚道以及滚道轴承的端面。
本发明还揭示了一种轴承滚道的加工方法，如图3所示，该方法200包括如下的步骤：
S201.将轴承内圈组件固定在磁极支撑台上，磁极支撑台抓持轴承内圈组件。
S202.绕第一转轴旋转磁极支撑台，带动轴承内圈组件转动。
S203.以与磁极支撑台的旋转方向相反的方向绕第二转轴旋转第一砂轮，该第二转轴与第一转轴呈一夹角，相对于磁极支撑台水平移动第一砂轮，第一砂轮与轴承内圈组件接触以加工轴承滚道的滚道主体。在一个实施例中，第二转轴与第一转轴之间的夹角固定，夹角的角度为轴承滚道的倾斜角度。第一砂轮的厚度等于轴承滚道的宽度，直接利用第一砂轮就能在轴承内圈组件上加工形成滚道。
S204.测量传感器测量第一砂轮与轴承内圈组件的接触处的位置参数，在达到预定位置后停止第一砂轮的工作。在一个实施例中，测量传感器测量第一砂轮的工作参数，包括第一砂轮的水平移动的速度、第一砂轮的转速。
S205.以与磁极支撑台的旋转方向相反的方向绕第三转轴旋转第二砂轮，该第三转轴与第一转轴呈一夹角，相对于磁极支撑台水平移动第二砂轮，第二砂轮与轴承内圈组件接触，摆动第三转轴并沿第三转轴移动第二砂轮以加工轴承滚道的端面。在一个实施例中，第三转轴摆动的角度范围的中心线与第二转轴平行，第三转轴摆动的角度范围为该中心线正负各15度。第二砂轮的厚度小于第一砂轮的厚度，也小于滚道的宽度，这使得第二砂轮能在滚道内进行一定的角度偏转。第二砂轮能沿第三转轴上下移动，以便于滚道的两个端面接触，对端面进行加工。由于滚道的端面并不一定是完全垂直于滚道，因此第三转轴能在正负各15度的范围内摆动，带动第二砂轮依据参数要求对滚道的两个端面进行加工。
S206.测量传感器测量第二砂轮与轴承内圈组件的接触处的位置参数，在达到预定位置后停止第二砂轮的工作。在一个实施例中，测量传感器测量第二砂轮的工作参数，包括第二砂轮的水平移动的速度、第二砂轮的转速、第二砂轮的转轴摆动角度。
采用本发明的轴承滚道的加工方法及加工设备，能够加工出符合尺寸要求的轴承滚道。
Claims (10)
1.一种轴承滚道的加工设备，其特征在于，包括：
磁极支撑台，磁极支撑台抓持轴承内圈组件，磁极支撑台能绕第一转轴旋转；
第一砂轮，第一砂轮绕第二转轴旋转，第二转轴与第一转轴呈一夹角，第一砂轮与磁极支撑台的旋转方向相反，第一砂轮能相对于磁极支撑台水平移动；
第二砂轮，第二砂轮绕第三转轴旋转，第三转轴与第一转轴呈一夹角，第三转轴能在一角度范围内摆动，第二砂轮与磁极支撑台的旋转方向相反，第二砂轮能相对于磁极支撑台水平移动，第二砂轮能沿第三转轴移动；
测量传感器，测量第一砂轮或者第二砂轮与轴承内圈组件的接触处的位置参数；
其中，第一砂轮和第二砂轮依次与轴承内圈组件接触以加工轴承滚道，所述测量传感器控制第一砂轮和第二砂轮的工作参数。
2.如权利要求1所述的轴承滚道的加工设备，其特征在于，所述第一砂轮和第二砂轮的工作参数包括：
第一砂轮和第二砂轮的水平移动的速度、第一砂轮和第二砂轮的转速、第一砂轮和第二砂轮的停止时间、第二砂轮的转轴摆动角度。
3.如权利要求1所述的轴承滚道的加工设备，其特征在于，第二转轴与第一转轴之间的夹角固定，夹角的角度为轴承滚道的倾斜角度。
4.如权利要求3所述的轴承滚道的加工设备，其特征在于，第三转轴摆动的角度范围的中心线与第二转轴平行，摆动的角度范围为该中心线正负各15度。
5.如权利要求1所述轴承滚道的加工设备，其特征在于，第一砂轮的厚度大于第二砂轮的厚度，第一砂轮的厚度等于轴承滚道的宽度。
6.一种轴承滚道的加工方法，其特征在于，包括：
将轴承内圈组件固定在磁极支撑台上，磁极支撑台抓持轴承内圈组件；
绕第一转轴旋转磁极支撑台，带动轴承内圈组件转动；
以与磁极支撑台的旋转方向相反的方向绕第二转轴旋转第一砂轮，该第二转轴与第一转轴呈一夹角，相对于磁极支撑台水平移动第一砂轮，第一砂轮与轴承内圈组件接触以加工轴承滚道的滚道主体；
测量传感器测量第一砂轮与轴承内圈组件的接触处的位置参数，在达到预定位置后停止第一砂轮的工作；
以与磁极支撑台的旋转方向相反的方向绕第三转轴旋转第二砂轮，该第三转轴与第一转轴呈一夹角，相对于磁极支撑台水平移动第二砂轮，第二砂轮与轴承内圈组件接触，摆动第三转轴并沿第三转轴移动第二砂轮以加工轴承滚道的端面；
测量传感器测量第二砂轮与轴承内圈组件的接触处的位置参数，在达到预定位置后停止第二砂轮的工作。
7.如权利要求6所述的轴承滚道的加工方法，其特征在于，所述测量传感器还测量：
第一砂轮和第二砂轮的水平移动的速度、第一砂轮和第二砂轮的转速、第二砂轮的转轴摆动角度。
8.如权利要求6所述的轴承滚道的加工方法，其特征在于，第二转轴与第一转轴之间的夹角固定，夹角的角度为轴承滚道的倾斜角度。
9.如权利要求8所述的轴承滚道的加工方法，其特征在于，第三转轴摆动的角度范围的中心线与第二转轴平行，摆动的角度范围为该中心线正负各15度。
10.如权利要求6所述轴承滚道的加工方法，其特征在于，第一砂轮的厚度大于第二砂轮的厚度，第一砂轮的厚度等于轴承滚道的宽度。
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