CN103722483A - 尼龙超精导辊及其制造方法 - Google Patents

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宋晓颖
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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    • B24B—MACHINES, DEVICES, OR PROCESSES FOR GRINDING OR POLISHING; DRESSING OR CONDITIONING OF ABRADING SURFACES; FEEDING OF GRINDING, POLISHING, OR LAPPING AGENTS
    • B24B35/00—Machines or devices designed for superfinishing surfaces on work, i.e. by means of abrading blocks reciprocating with high frequency

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Abstract

本发明是一种尼龙超精导辊及其制造方法，包括以下步骤：加工导辊芯体，包括左、右芯轴及具有空心结构的中间芯轴，并在左、右芯轴的安装轴承的主轴颈处预留放车加工余量；把左、右芯轴及中间芯轴通过焊接连接为一体，以构成一个整体的导辊钢坯件总成；在中间芯轴外周浇铸尼龙玻璃纤维，以在中间芯轴外周形成尼龙玻璃纤维层；精车左、右芯轴各档轴颈的安装尺寸并留磨削余量；按设计要求磨销加工导辊的各段尺寸；以及根据型号要求，车削尼龙玻璃纤维层以形成所需的螺纹，获得成品超精导辊。中间芯轴采用空心结构使导辊的整体重量大大降低，便于修配；用车床替代昂贵的螺纹磨床，节约了加工时间，提高了加工效益，降低了加工成本费用且便于管理。

Description

尼龙超精导辊及其制造方法
技术领域
本发明涉及一种导辊，尤其是一种尼龙超精导辊及其制造方法。
背景技术
为提高滚子的精度，滚子超精是首选，而要实现滚子超精，超精导辊是必不可少的。目前超精导辊一般是采用以钢为材质的加工制造方法，而导辊坯件原来采用的左、右芯轴与中间芯轴联接是用4个螺丝和二个锥销，在使用过程中，会出现超精产品的形状、圆度都有破坏的情形，导辊的轴承挡的同轴度超差，同时有个别螺丝与锥销有松动，这是在装配未敲死或搬运的震动及碰撞造成，因此螺纹联接存在不可靠因素，这对产品的质量会造成极大的隐患，为此装配结构必须进行改进。在用钢导辊时，因本身的自重，在装配时需要用人工搬运，所以难免有磕磕碰碰而造成损坏返修。另外，因钢导辊的中间芯轴也是采用磨削加工其螺纹结构，而在螺纹磨床上进行，一般一刀磨削留量在0.05mm，带空回车一次需15分钟；在对钢为材质的导辊坯件进行实际的加工过程中，因导辊长度较长及厚度较厚，往往淬火后达不到HRC60的硬度要求,而且在加工过程中还需要采用螺纹磨床设备进行磨削加工，这在加工时间上不能保证；因导辊角度的要求高，所以设计上的数据，难免在测量上和实际的特性方面产生偏差即误差，要消除此误差，必需在经过调试后才能确定，即经加工后的成品在调试时要根据数据的偏差即误差进行修配，一般情况需要2到3次修配才能完成，这就会浪费了大量的时间，给生产带来不便。为此就需要改进导辊的制造工艺，简化加工工序、减少等工时间，以提高加工效率和降低加工成本。
发明内容
本发明的目的是提供一种超精导辊及其制造方法，既可满足产品设计要求的性能，又能简化加工工序、减少等工时间以提高加工效率、降低加工成本。
根据本发明一方面提供一种尼龙超精导辊，包括：由钢材制成的中间芯轴、左芯轴、右芯轴通过焊接而成的导辊钢坯总成、浇铸在中间芯轴外周的尼龙玻璃纤维层；其中，中间芯轴是由一个空心管在其两端加工出台阶孔而成，左芯轴和右芯轴二端形成有与中间芯轴两端的台阶孔相配合的圆柱体法兰，并在圆柱体法兰相对的轴肩端面分别与中间芯轴的两端焊接固定，以结合成所述的导辊钢坯总成，所述导辊钢坯总成通过精加工在所述尼龙玻璃纤维层上形成螺纹并使左、右芯轴的主轴颈达到设计精度。
所述尼龙玻璃纤维层是由尼龙为基体含+10%-15%的玻璃纤维组成。
根据本发明另一方面提供一种尼龙超精导辊的制造方法，包括以下步骤：
加工导辊芯体，包括左、右芯轴及中间芯轴，并在左、右芯轴的安装轴承的主轴颈处预留放车加工余量；
把左、右芯轴及中间芯轴通过焊接连接为一体，以构成一个整体的导辊钢坯件总成；
在中间芯轴外周浇铸尼龙玻璃纤维，以在中间芯轴外周形成尼龙玻璃纤维层；
精车左、右芯轴各档轴颈的安装尺寸并留磨削余量；
按设计要求磨销加工导辊的各段尺寸；
根据型号要求，车削尼龙玻璃纤维层以形成所需的螺纹，获得成品超精导辊。
所述尼龙玻璃纤维由尼龙为基体含+10%-15%的玻璃纤维组成。
在中间芯轴外周浇铸尼龙玻璃纤维层之前还包括在中间芯轴的表面加工螺纹。
中间芯轴的表面加工螺纹的尺寸为2～3mm宽，1mm深度。
所述左、右芯轴的安装轴承的主轴颈处预留放车加工余量为3mm。
所述磨削余量为0.3mm。
对尼龙玻璃纤维层进行车削以形成所需的螺纹是根据不同的型号对应的螺纹槽，螺距，角度要求实施，以达到产品的设计要求。
本发明对中间芯轴的加工部分用非金属材料的尼龙玻璃纤维替代钢材，以车削代替磨削并改进了原有组装芯轴的方法：把左、右芯轴与中间芯轴联接改用焊接进行牢固的钢性连接；在左、右芯轴与中间芯轴装配配合面确保单件的同心公差的前提下，把左、右芯轴焊接前各段需磨削加工尺寸预留足够余量，以确保在焊接后有足够消除焊接变形的车磨削余量；考虑到浇注尼龙玻璃纤维层时与中间芯轴的连接牢度，在中间芯轴的表面开有2～3mm宽，1mm深度的螺纹，使浇注尼龙可靠的连为一体.；浇注尼龙玻璃纤维层完成后，对浇注的尼龙玻璃纤维层外径，及左、右芯轴各段尺寸进行车加工，并按设计要求进行磨加工，以保证各段的同心度包括安装轴承段的同心度，以完成导辊坯件，而根据不同的型号，设计对应的螺纹槽，螺距，角度要求对尼龙玻璃纤维部分进行车削，即可达到产品的设计要求。此外，导辊的中间芯轴采用是空心结构，使导辊整体重量大大降低，便于搬运。
总之，本发明采用空心结构的中间芯轴使导辊的整体重量大大降低，便于修配；简化了加工设备，即用现有的车床替代昂贵的螺纹磨床，节约了加工的时间，提高了加工的效益，降低了加工的成本费用且便于管理，可推广于超精设备上。
附图说明
图1是本发明一个实施例的尼龙超精导辊总成的结构图；
图2是图1所示实施例的尼龙超精导辊总成中的导辊芯轴组件的结构图；
图3是图2中的导辊中间芯轴的主视剖视图；
图4是图2中的导辊左芯轴的主视图；
图5是图2中的右芯轴的主视图。
具体实施方式
为让本发明的上述目的、特征和优点能更明显易懂，以下结合附图对本发明的具体实施方式作详细说明。首先需要说明的是，本发明并不限于下述具体实施方式，本领域的技术人员应该从下述实施方式所体现的精神来理解本发明，各技术术语可以基于本发明的精神实质来作最宽泛的理解。图中相同或相似的构件采用相同的附图标记表示。
如图1所示，本发明一个实施例的一种尼龙超精导辊10，包括：由钢材制成的中间芯轴3、左芯轴1、右芯轴2通过焊接而成的导辊钢坯总成10a，还包括浇铸在中间芯轴3外周圆柱面C上的尼龙玻璃纤维层4；其中，中间芯3，如图3所示是由一个空心管即具有内通孔3c的圆筒形钢管在其两端加工出台阶孔3a、3b而成，左芯轴1和右芯轴2，分别如如图3、图4、图5所示，其相对的二端形成有与中间芯轴两端的台阶孔3a、3b相配合的圆柱体法兰1a、2a，并在圆柱体法兰1a、2a相对的轴肩端面1a’、2a’分别与中间芯轴3的两端如图所示通过端面加工出的倒角1a”、2a”、3a”焊接固定，如图1、图2所示，以结合成导辊钢坯总成10a，导辊钢坯总成10a通过精加工在尼龙玻璃纤维层4上形成螺纹5，如图1所示，并使左、右芯轴1、2的主轴颈1b、2b达到设计精度。
本发明的上述尼龙超精导辊的制造方法，包括以下步骤：
加工导辊芯体，包括左芯轴1、右芯轴2及中间芯轴3，分别如图3至图5所示，并在左芯轴1、右芯轴2的安装轴承的主轴颈1b、2b处预留放3mm的车加工余量；
把左芯轴1、右芯轴2及中间芯轴3通过焊接连接为一体，如图2所示，以构成一个整体的导辊钢坯件总成10a；
在中间芯轴3的外周圆柱面C浇铸尼龙玻璃纤维，该尼龙玻璃纤维是以尼龙为基体含+10%-15%的玻璃纤维，以在中间芯轴3外周形成尼龙玻璃纤维层4；
按安装尺寸精车左、右芯轴各档轴颈，并留0.3mm余量；
按设计要求磨销加工导辊总成10的各段尺寸；
根据型号要求，车削尼龙玻璃纤维层4以形成所需的螺纹5，获得成品超精导辊。
在中间芯轴3外周浇铸尼龙玻璃纤维层4之前还包括在中间芯轴3的表面加工2～3mm宽，1mm深度的螺纹（未图示）。
对尼龙玻璃纤维层4进行车削是根据不同的型号对应的螺纹槽，螺距，角度要求实施，以达到产品的设计要求。
由上述说明可知，本发明对中间芯轴3的加工部分用非金属材料的尼龙玻璃纤维替代钢材，以车削代替磨削并改进了原有组装导辊芯轴总成10a的方法：把左、右芯轴1、2与中间芯轴3联接改用焊接进行牢固的钢性连接；在左、右芯轴1、2与中间芯轴3的装配配合面确保单件的同心公差的前提下，把左、右芯轴焊接前各段需磨削加工尺寸预留足够余量，以确保在焊接后有足够消除焊接变形的车磨削余量；考虑到浇注尼龙玻璃纤维层4时与中间芯轴3的连接牢度，在中间芯轴3外周的圆柱形表面开有2～3mm宽，1mm深度的螺纹，使浇注尼龙可靠的连为一体.；浇注尼龙玻璃纤维层4完成后，对浇注的尼龙玻璃纤维层外径，及左、右芯轴1、2各段尺寸进行车加工，并按设计要求对左、右芯轴1、2各段进行磨削加工，以保证各段的同心度包括安装轴承段1b、2b的同心度，以完成导辊坯件10a，而根据不同的型号，设计对应的螺纹槽，螺距，角度要求对尼龙玻璃纤维层4部分进行车削，即可达到产品的设计要求，获得所需的尼龙超精导辊10。此外，导辊的中间芯轴3采用是空心结构，使导辊10整体重量大大降低，便于搬运。
总之，本发明采用空心结构的中间芯轴使导辊的整体重量大大降低，便于修配；简化了加工设备，即用现有的车床替代昂贵的螺纹磨床，节约了加工的时间，提高了加工的效益，降低了加工的成本费用且便于管理，可推广于超精设备上。
应理解，在阅读了本发明的上述讲授内容之后，本领域技术人员可以对本发明作各种改动或修改，这些等价形式同样落于本申请所附权利要求书所限定的范围。

Claims (9)

1.一种尼龙超精导辊，包括：由钢材制成的中间芯轴、左芯轴、右芯轴通过焊接而成的导辊钢坯总成，其特征在于，还包括浇铸在中间芯轴外周的尼龙玻璃纤维层；其中，中间芯轴是由一个空心管在其两端加工出台阶孔而成，左芯轴和右芯轴二端形成有与中间芯轴两端的台阶孔相配合的圆柱体法兰，并在圆柱体法兰相对的轴肩端面分别与中间芯轴的两端焊接固定，以结合成所述的导辊钢坯总成，所述导辊钢坯总成通过精加工在所述尼龙玻璃纤维层上形成螺纹并使左、右芯轴的主轴颈达到设计精度。
2.根据权利要求1所述的尼龙超精导辊，其特征在于，所述尼龙玻璃纤维层是由尼龙为基体含+10%-15%的玻璃纤维组成。
3.一种尼龙超精导辊的制造方法，其特征在于，包括以下步骤：
加工导辊芯体，包括左、右芯轴及中间芯轴，并在左、右芯轴的安装轴承的主轴颈处预留放车加工余量；
把左、右芯轴及中间芯轴通过焊接连接为一体，以构成一个整体的导辊钢坯件总成；
在中间芯轴外周浇铸尼龙玻璃纤维，以在中间芯轴外周形成尼龙玻璃纤维层；
精车左、右芯轴各档轴颈的安装尺寸并留磨削余量；
按设计要求磨销加工导辊的各段尺寸；
根据型号要求，车削尼龙玻璃纤维层以形成所需的螺纹，获得成品超精导辊。
4.根据权利要求3所述的尼龙超精导辊的制造方法，其特征在于，所述尼龙玻璃纤维由尼龙为基体含+10%-15%的玻璃纤维组成。
5.根据权利要求3所述的尼龙超精导辊的制造方法，其特征在于，在中间芯轴外周浇铸尼龙玻璃纤维层之前还包括在中间芯轴的表面加工螺纹。
6.根据权利要求5所述的尼龙超精导辊的制造方法，其特征在于，中间芯轴的表面加工螺纹的尺寸为2～3mm宽，1mm深度。
7.根据权利要求3所述的尼龙超精导辊的制造方法，其特征在于，所述左、右芯轴的安装轴承的主轴颈处预留放车加工余量为3mm。
8.根据权利要求3所述的尼龙超精导辊的制造方法，其特征在于，所述磨削余量为0.3mm。
9.根据权利要求3所述的尼龙超精导辊的制造方法，其特征在于，对尼龙玻璃纤维层进行车削以形成所需的螺纹是根据不同的型号对应的螺纹槽，螺距，角度要求实施，以达到产品的设计要求。
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