CN105234776A - 一种轴承内圈滚道及滚子凸度的加工方法 - Google Patents

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张合军
徐柏森
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Wuxi Pusen Precision Machine Tool Manufacturing Co Ltd
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Abstract

本发明公开了一种轴承内圈滚道及滚子凸度的加工方法，其包括以下步骤：S1、修整砂轮的外缘：在砂轮的一侧设置金刚笔，当砂轮在围绕自身中心线回转的同时，所述金刚笔也围绕自身的回转中心点，且在垂直于所述砂轮的回转中心的平面内旋转；此时，保证所述金刚笔的最高回转点与所述砂轮的回转中心一致，把砂轮的外缘修整成微量的凹形凸度形状；S2、调节金刚笔的回转半径R的大小，把砂轮修整出不同的凹形凸度形状；S3、用修整好的砂轮去切入磨削工件，把工件内圈外表面磨削成砂轮上的凸度形状。用本发明方法修整出来的曲线，比双曲线更接近(甚至超过)对数曲线，是轴承滚道中更加完美的一种凸度曲线，使轴承的各项精度有显著的提高。

Description

一种轴承内圈滚道及滚子凸度的加工方法
技术领域
本发明涉及一种轴承内圈滚道及滚子凸度的加工方法。
背景技术
在质量要求较高的滚子轴承中，轴承滚道的表面，即与滚子接触的位置都带有一定的凸度，即滚子在轴承中与滚道的横向接触面不是一条线，而是一个点，这是因为在轴承运转时，因疲劳剥落而损坏的轴承大多数是在滚道的边沿开始，试验和实践结果表明，在滚道的边缘一带有很大的接触应力集中现象。其原因有两个：一个是边缘效应，这一点非常重要，往往边缘应力比滚道中间部分的应力大好几倍。另一个原因是轴承在运转时套圈产生偏斜，滚子与套圈滚道的接触应力产生变化，边缘应力显著增加，其应力要比计算的应力大1-2倍。由于这两个应力的叠加，总应力要比计算的应力大4-9倍。为了消除边缘应力的集中和提高滚道的工作寿命，一般采取改变滚道素线的途径，使滚道成为带凸度的滚道。
此外，滚子在带凸度的滚道中运行，还可以起到减少滚动摩擦阻力，且润滑油也可以比较容易的进入滚动结合面。
轴承内圈滚道及滚子凸度的磨削有多种加工方案，目前市场上常用的是把砂轮外缘修整成一定的形状，然后再用修整好的砂轮去切入磨削工件，把工件内圈外表面磨削成砂轮上的凸度形状，此种磨削方法的关键是砂轮的修整，目前市上常用的砂轮修整方法有，单点斜线修整法，插补(双伺服)进给法，靠模(仿形)法等；其中单点斜线修整法，砂轮围绕自己的中心线运动，金刚笔在砂轮外缘一侧，与砂轮的回转中心线成一定的角度运动，就可以把砂轮的外缘修整成凹形的凸度形状，调节金刚笔的运动的角度θ，就可以得到不同大小的凸度值，然后再用修整好的砂轮去磨削工件套圈，就可以得到需要的凸度形状，用这种方法修整出来的凸度为双曲线形状。
随着市场要求的逐步提高，目前对凸度形状的要求也越来越高，从最初的不要求形状(只要突起一点就行)，到后来的大圆弧，双曲线。到现在更多的厂家又要求的对数曲线等。迫使轴承磨床生产厂家生产出越来越高端的产品。
对数曲线的形状中间更平，更适合高精度的轴承滚道凸度使用。所以，在更高精度的要求下，越来越多的厂家更趋向于对数曲线的磨削，对数曲线一般是由两台伺服电机插补运动来修整完成的。不但需要一套复杂的程序，且对机械的设计与装配精度要求也较高，结构复杂，对称度也不容易控制，运动出的曲线往往稳定性差。所以，在要求相对不太高的场合，大圆弧(靠模或仿形修整)、双曲线(金刚笔单点斜线修整)还有很大的市场。
发明内容
本发明要解决的技术问题是克服现有技术的缺陷，提供一种轴承内圈滚道及滚子凸度的加工方法。
为了解决上述技术问题，本发明提供了如下的技术方案：
本发明一种轴承内圈滚道及滚子凸度的加工方法，其包括以下步骤：
S1、修整砂轮的外缘：在砂轮的一侧设置金刚笔，当砂轮在围绕自身中心线回转的同时，所述金刚笔也围绕自身的回转中心点，且在垂直于所述砂轮的回转中心的平面内旋转；此时，保证所述金刚笔的最高回转点与所述砂轮的回转中心一致，把砂轮的外缘修整成微量的凹形凸度形状；
S2、调节金刚笔的回转半径R的大小，把砂轮修整出不同的凹形凸度形状；
S3、用修整好的砂轮去切入磨削工件，把工件内圈外表面磨削成砂轮上的凸度形状。
本发明所达到的有益效果是：
本发明在传统的单点斜线修整法的基础上，提出了一种新的轴承内圈滚道及滚子凸度的加工方法，其与单点斜线修整相比，金钢笔在最高点两侧附近更接近砂轮回转中心线，用此种方法修整出来的曲线，比双曲线更接近(甚至超过)对数曲线，是轴承滚道中更加完美的一种凸度曲线，使轴承的各项精度有显著的提高。
本发明提供的方法，修整的砂轮凸度形状是用机械控制，几何成型，稳定性好，对称度高，避免了伺服插补成本高，形状不稳定的弊端；修整出的曲线更接近(或超过)行业里需要的对数曲线，对提高轴承的各项精度有不可替代的作用；由于金刚笔的运动轨迹为圆弧旋转，用普通轴承就可以控制其运动轨迹，用摆动油缸(或伺服电机)就可以驱动，结构紧凑，便于调节；避免了金钢笔单点斜线修整时，除了需要油缸(或伺服电机)驱动外，还需要一组直线导轨控制金刚笔的运动轨迹，结构设计复杂，不宜防护的弊端。
具体实施方式
以下对本发明的优选实施例进行说明，应当理解，此处所描述的优选实施例仅用于说明和解释本发明，并不用于限定本发明。
一种轴承内圈滚道及滚子凸度的加工方法，其包括以下步骤：
S1、修整砂轮的外缘：在砂轮的一侧设置金刚笔，当砂轮在围绕自身中心线回转的同时，所述金刚笔也围绕自身的回转中心点，且在垂直于所述砂轮的回转中心的平面内旋转；此时，保证所述金刚笔的最高回转点与所述砂轮的回转中心一致，把砂轮的外缘修整成微量的凹形凸度形状；
S2、调节金刚笔的回转半径R的大小，把砂轮修整出不同的凹形凸度形状；
S3、用修整好的砂轮去切入磨削工件，把工件内圈外表面磨削成砂轮上的凸度形状。
本发明在传统的单点斜线修整法的基础上，提出了一种新的轴承内圈滚道及滚子凸度的加工方法，其与单点斜线修整相比，金钢笔在最高点两侧附近更接近砂轮回转中心线，用此种方法修整出来的曲线，比双曲线更接近(甚至超过)对数曲线，是轴承滚道中更加完美的一种凸度曲线，使轴承的各项精度有显著的提高。
本发明提供的方法，修整的砂轮凸度形状是用机械控制，几何成型，稳定性好，对称度高，避免了伺服插补成本高，形状不稳定的弊端；修整出的曲线更接近(或超过)行业里需要的对数曲线，对提高轴承的各项精度有不可替代的作用；由于金刚笔的运动轨迹为圆弧旋转，用普通轴承就可以控制其运动轨迹，用摆动油缸(或伺服电机)就可以驱动，结构紧凑，便于调节；避免了金钢笔单点斜线修整时，除了需要油缸(或伺服电机)驱动外，还需要一组直线导轨控制金刚笔的运动轨迹，结构设计复杂，不宜防护的弊端。
最后应说明的是：以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (1)

1.一种轴承内圈滚道及滚子凸度的加工方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1、修整砂轮的外缘：在砂轮的一侧设置金刚笔，当砂轮在围绕自身中心线回转的同时，所述金刚笔也围绕自身的回转中心点，且在垂直于所述砂轮的回转中心的平面内旋转；此时，保证所述金刚笔的最高回转点与所述砂轮的回转中心一致，把砂轮的外缘修整成微量的凹形凸度形状；
S2、调节金刚笔的回转半径R的大小，把砂轮修整出不同的凹形凸度形状；
S3、用修整好的砂轮去切入磨削工件，把工件内圈外表面磨削成砂轮上的凸度形状。
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