CN104511827A - 轴承内圈滚道螺旋超精研加工方法 - Google Patents

轴承内圈滚道螺旋超精研加工方法 Download PDF

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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B24—GRINDING; POLISHING
    • 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

Abstract

本发明涉及一种轴承内圈滚道螺旋超精研加工方法，具体步骤是：1）调整油石摆动头的摆动回转中心与轴承内圈滚道曲率中心位置，使轴承内圈滚道曲率中心、油石摆动头的摆动回转中心和油石圆弧面中心重合在一起；2）采用轴承内圈滚道螺旋超精研机的加工参数：（1）轴承内圈的线速度V=20-200m/min；（2）油石摆动头的摆动频率f=50-1500次/分；（3）油石摆动头的摆动角度β=±20°；（4）螺旋升角θ=0-85°；（5）油石加压力P=0.5-2kg。采用该方法加工的小型滚动轴承内圈滚道路表面粗糙度达到Ra=0.020-0.025um，波纹度在0.1um以下，椭圆度从2um减小到0.5um。因此，本发明的方法与现有技术相比，能大大降低轴承内圈滚道的粗糙度，降低波纹度，提高几何精度以及生产效率。

Description

轴承内圈滚道螺旋超精研加工方法
技术领域
本发明涉及一种轴承内圈滚道超精研加工方法，尤其是一种螺旋超精研加工的方法。
背景技术
螺旋超精加工的方式，如图1所示，轴承内圈固定在螺旋超精机的主轴上，并随主轴一起旋转，在轴承内圈直径方向两端的沟道位置用二块不同特性的油石进行超精加工。其中，一块油石进行螺旋运动（摆动角速度ω，直线运动速度ν合成），油石压力Ρ，另一块油石进行摆动运动（摆动角速度ω）。为实现螺旋超精加工的方式采用如图2所示的轴承内圈滚道螺旋超精机。
为了使轴承内圈滚道超精研加工之后具有高的几何精度，高的粗糙度和低的波纹度。超精研加工时，必须使轴承内圈滚道曲率中心与油石摆动头的摆动回转中心一致。即轴承内圈滚道曲率中心、油石摆动头的摆动回转中心和油石圆弧面中心重合在一起（简称三中心重合）。如果油石摆动回转中心与轴承内圈滚道曲率中心不同轴度误差在0.2-0.35mm时会引起轴承内圈滚道几何形状误差急剧增大，可达到7-15微米。
为了使螺旋超精加工的方式用于小型滚动轴承的内圈超精加工，需要制定一种适用于螺旋超精研加工的工艺参数及方法来保证小型滚动轴承的内圈超精加工达到所需要的表面粗糙度，波纹度和几何形状精度以及生产效率。
发明内容
本发明是要提供一种轴承内圈滚道螺旋超精研加工方法，该方法能保证小型滚动轴承的内圈超精加工达到所需要的表面粗糙度，波纹度和几何形状精度以及生产效率。
为实现上述目的，本发明的技术方案是：一种轴承内圈滚道螺旋超精研加工方法，具体步骤是：
1）调整轴承内圈滚道螺旋超精研机中的油石摆动头的摆动回转中心与轴承内圈滚道曲率中心位置，使轴承内圈滚道曲率中心、油石摆动头的摆动回转中心和油石圆弧面中心重合在一起；
2）采用轴承内圈滚道螺旋超精研机的加工参数
（1）轴承内圈的线速度V=20-200m/min；
（2）油石摆动头的摆动频率f=50-1500次/分；
（3）油石摆动头的摆动角度β=±20°；
（4）螺旋升角θ=0-85°；
（5）油石加压力P=0.5-2kg。
本发明的有益效果是：采用该方法加工的小型滚动轴承内圈滚道路表面粗糙度达到Ra=0.020-0.025um，波纹度在0.1um以下，椭圆度从2um减小到0.5um。因此，本发明的方法与现有技术相比，能大大降低轴承内圈滚道的粗糙度，降低波纹度，提高几何精度以及生产效率。
附图说明
图1是螺旋超精加工的方式示意图；
图2是轴承内圈滚道螺旋超精研机的结构示意图；
图3是轴承内圈滚道螺旋超精机的调整方法示意图；
图4是图3是沿A-A的剖视图。
具体实施方式
下面结合附图与实施例对本发明作进一步说明。
如图2所示，轴承内圈滚道螺旋超精研机，包括空间连杆振荡摆动器9、空间连杆螺旋振荡器20、油石摆动头11、支架21、纵向导轨22、横向导轨23、机座28、轴承内圈旋转驱动装置及定心夹具25，机座28上面固定连接轴承内圈旋转驱动装置及定心夹具25，轴承内圈旋转驱动装置及定心夹具25两侧分别设有空间连杆振荡摆动器9和空间连杆螺旋振荡器20，空间连杆振荡摆动器9和空间连杆螺旋振荡器20分别通过支架21与纵向导轨22连接，纵向导轨22与机座28上的横向导轨23连接，空间连杆螺旋振荡器20和空间连杆振荡摆动器9上的油石摆动头11分别位于轴承内圈旋转驱动装置及定心夹具25中心上、下处，二个支架21上面分别设有空间连杆振荡摆动器9和空间连杆螺旋振荡器20上、下位置调节螺杆24，支架28与纵向导轨22之间和纵向导轨22与横向导轨23之间分别设有支架前、后位置调节螺杆26和左、右位置调节螺杆27。
粗超精研时，空间连杆螺旋振荡器20中的空间连杆振荡摆动器9产生摇摆振荡运动，花键套10带动花键轴12和油石摆动头11一起摆动，偏心凸轮15驱动推杆4推动花键轴12在花键套10中移动，摆动加移动形成螺旋运动，使油石8以螺旋轨迹对轴承内圈7滚道进行超精加工。调节空间连杆振荡摆动器9的摆动轴1的摆动角度和偏心凸轮15的偏心量，就可以改变螺旋运动的螺旋升角和螺距。调节空间连杆振荡摆动器9的调速电机5和调速电机驱动装置的转速，就可以改变螺旋运动的速度和振荡频率。
粗超精研时，空间连杆振荡摆动器9调节空间连杆振荡摆动器9的摆动轴1的摆动角度和调速电机5，就可以改变精超油石的摆动幅度和摆动振荡频率。
采用如图2所示的轴承内圈滚道螺旋超精研机对轴承内圈滚道螺旋超精研加工方法，具体步骤是：
1）调整轴承内圈滚道螺旋超精研机中的油石摆动头11的摆动回转中心与轴承内圈滚道曲率中心位置，使轴承内圈滚道曲率中心、油石摆动头11的摆动回转中心和油石圆弧面中心重合在一起；
2）采用轴承内圈滚道螺旋超精研机的加工参数
（1）轴承内圈的线速度V=20-200m/min；
（2）油石摆动头的摆动频率f=50-1500次/分；
（3）油石摆动头的摆动角度β=±20°；
（4）螺旋升角θ=0-85°；
（5）油石加压力P=0.5-2kg。
调整轴承内圈滚道螺旋超精研机中的油石摆动头的摆动回转中心与轴承内圈滚道曲率中心位置，使轴承内圈滚道曲率中心、油石摆动头的摆动回转中心和油石圆弧面中心重合在一起的具体方法：（如图3，4所示）
在调整油石摆动头11位置之前，先用量具校对将油石调整到油石摆动头11的摆动回转中心，然后，卸下油石摆动头11，把需要超精研加工的轴承内圈安装在轴承内圈旋转驱动装置及定心夹具25上固定，用装有千分表31的调整支架30取代已卸下的油石摆动头11安装在空间连杆振荡摆动器9的摆动轴1上，并使其上的千分表31的测量头与轴承内圈滚道接触，调节支架前、后位置调节螺杆26，使千分表31的测量头沿轴承内圈滚道轴向微移动，并停止在千分表31读数最小处，这时摆动轴1的垂直轴线与轴承内圈滚道垂直轴线重合，再回转摆动轴1使千分表31的测量头沿轴承内圈滚道中心横截面的整个形面移动，同时调节空间连杆振荡摆动器9的上、下位置调节螺杆24，直至千分表31的指针在0-0.005mm范围内摆动为止，此时，摆动轴1的水平轴线与轴承内圈滚道水平轴线重合，即三中心对准完毕，最后，卸下调整支架30，装上油石摆动头11。

Claims (1)

1.一种轴承内圈滚道螺旋超精研加工方法，其特征在于，具体步骤是：
1）调整轴承内圈滚道螺旋超精研机中的油石摆动头的摆动回转中心与轴承内圈滚道曲率中心位置，使轴承内圈滚道曲率中心、油石摆动头的摆动回转中心和油石圆弧面中心重合在一起；
2）采用轴承内圈滚道螺旋超精研机的加工参数
（1）轴承内圈的线速度V=20-200m/min；
（2）油石摆动头的摆动频率f=50-1500次/分；
（3）油石摆动头的摆动角度β=±20°；
（4）螺旋升角θ=0-85°；
（5）油石加压力P=0.5-2kg。
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