CN107084658B - 外圆表面微细螺旋纹测量方法 - Google Patents

外圆表面微细螺旋纹测量方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种外圆表面微细螺旋纹测量方法，测量线圈加配重，吊挂于被测外圆表面，均匀地顺时针、逆时针旋转轴承内圈并分别测量尼龙线移动距离，如果表面有螺旋纹，则尼龙线会顺螺旋纹发生移动；螺旋夹角越大，尼龙线移动距离越大，从而可以定量检测轴承内圈外圆表面的微细螺旋纹。

Description

外圆表面微细螺旋纹测量方法
技术领域
本发明涉及滚动轴承检测技术领域，尤其涉及一种轴承内圈外圆表面精磨后的微细螺旋纹的检测方法。
背景技术
磨削加工中，如果磨头主轴刚性不好，或者磨削工艺不当，都会产生螺旋纹。即使磨头主轴刚性较好，同时磨削工艺合适，在正常的高精密磨削加工过程中，还是会不可避免地产生与表面轴线不垂直的微细磨痕——微细螺旋纹；或者是砂轮修整器修整砂轮时，在砂轮表面形成的螺旋纹又被复制到被加工表面的痕迹。
由于这种微细螺旋纹是分布在表面粗糙度已达到Ra＝0.4um甚至更优的外圆表面上，并且螺旋角度又非常小，目前无法采用直接测量的方法进行检测。
发明内容
本发明所要解决的技术问题就是提供一种外圆表面微细螺旋纹测量方法，解决微细螺旋纹的测量难题。
为解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案：外圆表面微细螺旋纹测量方法，包括如下步骤：
1)用无水乙醇清洗被测轴承内圈的外圆表面，干燥后，在被测外圆表面均匀涂抹润滑油；
2)将轴承内圈装夹在旋转芯轴上，取直径0.08mm的高强度尼龙线3Rπ长，R为被测外圆圆柱面的曲率半径，封闭成环形的测量线圈，并加配重50g吊挂于被测外圆表面；
3)均匀地顺时针旋转芯轴承内圈≧10周，或者控制转速20r/p±1旋转30秒钟，测量该测量线圈的轴向移动距离；
4)均匀地逆时针旋转芯轴承内圈≧10周，或者控制转速20r/p±1旋转30秒钟，测量该测量线圈的轴向移动距离；
5)如果外圆表面有螺旋纹，则测量线圈会顺螺旋纹发生移动，螺旋夹角越大，测量线圈移动距离越大，当测量线圈沿外圆表面轴向移动距离≤3mm，即认为无微细螺旋纹。
优选的，所述旋转芯轴包括机身，所述旋转芯轴为夹持在两个顶尖之间的中间芯轴，所述顶尖通过轴承支撑在机身上。
优选的，所述中间芯轴的中部设有定位圆柱，所述轴承内圈外套在定位圆柱上，所述中间芯轴在定位圆柱的轴向一侧设有与轴承内圈端面作用的定位台阶，所述中间芯轴在定位圆柱的轴向另一侧设有直径小于定位圆柱的螺柱段，所述螺柱段上旋合有将轴承内圈锁紧的锁紧螺母。
优选的，所述中间芯轴与轴承内圈内孔的配合公差为-0.01mm～-0.02mm，所述中间芯轴的表面粗糙度Ra≤1.6um。
优选的，顶尖对中性≤0.01mm，顶尖轴线与机身的水平面平行，平行差≤0.01mm。
优选的，所述中间芯轴均匀地顺时针和逆时针各旋转10周，当测量线圈沿外圆表面轴向移动距离≤2mm，即认为无微细螺旋纹。
优选的，所述旋转芯轴为机床主轴，所述装夹结构为三爪卡盘。
本发明根据被测轴承内圈外圆表面与密封件的结构和配合关系，以及被控磨砺尺寸要求，设计了评价螺旋纹的间接方法，测量线圈加配重，吊挂于被测外圆表面，均匀地顺时针、逆时针旋转轴承内圈并分别测量尼龙线移动距离，如果表面有螺旋纹，则尼龙线会顺螺旋纹发生移动；螺旋夹角越大，尼龙线移动距离越大，从而可以定量检测轴承内圈外圆表面的微细螺旋纹。
附图说明
下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步描述：
图1是实施例1采用的外圆表面微细螺旋纹测量仪器结构示意图；
图2是实施例1中测量线圈加配重吊挂于被测外圆表面时的结构示意图；
图3是实施例2采用的外圆表面微细螺旋纹测量仪器结构示意图；
图4是实施例2中测量线圈加配重吊挂于被测外圆表面时的结构示意图。
具体实施方式
实施例1，如图1和图2所示的外圆表面微细螺旋纹测量仪器，包括机身1，所述机身1上设有水平的旋转芯轴10，所述旋转芯轴10上设有将轴承内圈3装夹固定，以使旋转芯轴10旋转时带动轴承内圈3同步旋转的装夹结构，该测量仪器还包括一吊挂在轴承内圈外圆上的测量线圈2，所述测量线圈2上吊挂有配重21。
本实施例中，所述测量线圈2由拉力≧3kg的尼龙线制成。所述旋转芯轴10为夹持在两个顶尖11之间的中间芯轴，所述顶尖11通过轴承支撑在机身上。所述装夹结构包括设于中间芯轴中部的定位圆柱101，所述轴承内圈3外套在定位圆柱101上，所述中间芯轴在定位圆柱101的轴向一侧设有与轴承内圈端面作用的定位台阶104，所述中间芯轴在定位圆柱101的轴向另一侧设有直径小于定位圆柱的螺柱段102，所述螺柱段102上旋合有将所述轴承内圈3锁紧的锁紧螺母103。
其中，机身1一定要足够稳固，通常用铸铁制成；旋转芯轴10用于安装轴承内圈3，与内圈内孔为过渡配合，配合公差(-0.01mm～-0.02mm)，表面粗糙度Ra≤1.6um，旋转芯轴轴线的两端有标准的90°顶尖孔。一对顶尖11将旋转芯轴10夹持在机身上，顶尖对中性≤0.01mm，顶尖轴线与机身的水平面平行，平行差≤0.01mm。
测量线圈2由3Rπ长，R为被测外圆圆柱面的曲率半径，直径0.08mm的尼龙线，拉力≧3kg，配重50g(可由砝码直接充当配重)。
测量方法：
1.1用无水乙醇清洗被测外圆表面，干燥后，在被测外圆表面均匀涂抹0.5-1.0ml(1-2滴)润滑油。
1.2取直径0.08mm的高强度尼龙线(钓鱼线)，封闭成环形，加配重50g，吊挂于被测外圆表面。
1.3均匀地顺时针旋转芯轴承内圈10周，测量尼龙线圈移动距离。
1.4均匀地逆时针旋转芯轴承内圈10周，测量尼龙线圈移动距离。
1.5如果表面有螺旋纹，则尼龙线圈会顺螺旋纹发生移动；螺旋夹角越大，尼龙线圈移动距离越大。
鉴于轴承密封圈与内圈外圆表面通常为多唇接触，故当用上述方法测试时，测量线圈沿轴线移动≤3mm，即认为无微细螺旋纹。
实施方案：
1.轴承内圈3装于旋转芯轴10上，再将旋转芯轴10安装在机身1上，用顶尖11顶好，旋转芯轴10应可轻松、平稳地旋转。
2.将测量线圈2成闭环，加上配重21，吊挂在被测外圆表面——轴承内圈大档边外圆；测量线圈2须垂直于轴承内圈3的轴线摆放在外圆表面。
3.缓慢平稳地顺时针转动旋转芯轴10，使轴承内圈3旋转10周，观察测量线圈是否移动；如有移动，测量移动的距离。
4.缓慢平稳地逆时针转动旋转芯轴10，使轴承内圈3旋转10周，观察测量线圈是否移动；如有移动，测量移动的距离。
5.测量线圈沿轴承内圈轴线移动≤3mm，即认为无微细螺旋纹。
实施例2，如图3和图4所示，与实施例1的不同在于，外圆表面微细螺旋纹测量仪器直接采用机床改造而成，旋转芯轴10为机床主轴，所述装夹结构为三爪卡盘12。机床机身上安装有主轴和控制系统，机身水平可调，机床主轴上配装有三爪卡盘12，机床主轴可双向旋转，转速20r/p±1，控制系统可控制和调节转速与时间。同样，测量线圈2由3Rπ长，R为被测外圆圆柱面的曲率半径，直径0.08mm的尼龙线制成，且拉力≧3kg。配重21直接采用50g砝码。
测量方法
2.1用无水乙醇清洗被测外圆表面，干燥后，在被测外圆表面均匀涂抹0.5-1.0ml(1-2滴)润滑油。
2.2取直径0.08mm的高强度尼龙线(钓鱼线)，封闭成环形，加配重50g，吊挂于被测外圆表面。
2.3启动主轴，转速20r/p±1，顺时针旋转30秒钟，停止，测量尼龙线圈移动距离。
2.4启动主轴，转速20r/p±1，逆时针旋转30秒钟，停止，测量尼龙线圈移动距离。
注：主轴旋转时，如果配重出现径向摆动，可用手将其稳定。
2.5测量线圈沿内圈轴线移动≤3mm，即认为无微细螺旋纹。

Claims (7)

1.外圆表面微细螺旋纹测量方法，其特征在于包括如下步骤：
1）用无水乙醇清洗被测轴承内圈的外圆表面，干燥后，在被测外圆表面均匀涂抹润滑油；
2）将轴承内圈装夹在旋转芯轴上，取直径0.08mm的高强度尼龙线3Rπ长，R为被测外圆圆柱面的曲率半径，封闭成环形的测量线圈，并加配重50g吊挂于被测外圆表面；
3）均匀地顺时针旋转芯轴承内圈≧10周，或者控制转速20r/min±1旋转30秒钟，测量该测量线圈的轴向移动距离；
4）均匀地逆时针旋转芯轴承内圈≧10周，或者控制转速20r/min±1旋转30秒钟，测量该测量线圈的轴向移动距离；
5）如果外圆表面有螺旋纹，则测量线圈会顺螺旋纹发生移动，螺旋夹角越大，测量线圈移动距离越大，当测量线圈沿外圆表面轴向移动距离≤3mm，即认为无微细螺旋纹。
2.根据权利要求1所述的外圆表面微细螺旋纹测量方法，其特征在于：所述旋转芯轴包括机身，所述旋转芯轴为夹持在两个顶尖之间的中间芯轴，所述顶尖通过轴承支撑在机身上。
3.根据权利要求2所述的外圆表面微细螺旋纹测量方法，其特征在于：所述中间芯轴的中部设有定位圆柱，所述轴承内圈外套在定位圆柱上，所述中间芯轴在定位圆柱的轴向一侧设有与轴承内圈端面作用的定位台阶，所述中间芯轴在定位圆柱的轴向另一侧设有直径小于定位圆柱的螺柱段，所述螺柱段上旋合有将轴承内圈锁紧的锁紧螺母。
4.根据权利要求3所述的外圆表面微细螺旋纹测量方法，其特征在于：所述中间芯轴与轴承内圈内孔的配合公差为-0.01mm～-0.02mm，所述中间芯轴的表面粗糙度Ra≤1.6um。
5.根据权利要求4所述的外圆表面微细螺旋纹测量方法，其特征在于：顶尖对中性≤0.01mm，顶尖轴线与机身的水平面平行，平行差≤0.01mm。
6.根据权利要求2所述的外圆表面微细螺旋纹测量方法，其特征在于：所述中间芯轴均匀地顺时针和逆时针各旋转10周，当测量线圈沿外圆表面轴向移动距离≤2mm，即认为无微细螺旋纹。
7.根据权利要求1所述的外圆表面微细螺旋纹测量方法，其特征在于：所述旋转芯轴为机床主轴。
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