CN107520582B - 轴承推力面的加工方法及装置 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种轴承推力面的加工方法及装置,涉及轴承加工技术领域,可以有效解决轴承推力面加工难题。所述方法包括:根据轴承推力面的尺寸要求,粗车加工轴承推力面的各个部分;利用粗车加工后的轴承外圆和端面找正,按照预定计算公式计算出机床摇篮的旋转角度,并根据所述旋转角度确定得到所述轴承推力面对应的加工方位;根据所述加工方位,将粗车后的轴承推力面摆正在垂直于数控机床的加工平面上;通过所述数控机床对摆正后的轴承推力面进行加工。本发明适用于轴承推力面的加工。

Description

轴承推力面的加工方法及装置
技术领域
本发明涉及轴承加工技术领域,特别是涉及一种轴承推力面的加工方法及装置。
背景技术
随着轴承技术的发展,越来越多类型的离心压缩机和航天航空发动机采用高效、高性能的新结构轴承,而轴承的推力面是该机组的加工难点和瓶颈。轴承推力面加工质量的优劣,对整台离心压缩机有着至关重要的影响,提高轴承推力面的加工精度是提高机组稳定性的重要手段。
目前,轴承的推力面加工在国内已经研究了十多年,但是对于上述这种高效、高性能的新结构轴承,轴承的推力面加工,由于其结构复杂,造成了加工难度极大的问题,进而导致目前此类轴承的推力面加工方式还处于空白阶段。
发明内容
有鉴于此,本发明提供了一种轴承推力面的加工方法及装置,主要目的在于有效地解决了轴承推力面加工难题,同时为离心压缩机轴承的推力面加工提供实用、高效、高精度的整体解决方法。
依据本发明一个方面,提供了一种轴承推力面的加工方法,该方法包括:
根据轴承推力面的尺寸要求,粗车加工轴承推力面的各个部分;
利用粗车加工后的轴承外圆和端面找正,按照预定计算公式计算出机床摇篮的旋转角度,并根据所述旋转角度确定得到所述轴承推力面对应的加工方位;
根据所述加工方位,将粗车后的轴承推力面摆正在垂直于数控机床的加工平面上;
通过所述数控机床对摆正后的轴承推力面进行加工。
依据本发明另一个方面,提供了一种轴承推力面的加工装置,该装置包括:
加工单元,用于根据轴承推力面的尺寸要求,粗车加工轴承推力面的各个部分;
确定单元,用于利用所述加工单元粗车加工后的轴承外圆和端面找正,按照预定计算公式计算出机床摇篮的旋转角度,并根据所述旋转角度确定得到所述轴承推力面对应的加工方位;
摆正单元,用于根据所述确定单元确定的加工方位,将粗车后的轴承推力面摆正在垂直于数控机床的加工平面上;
所述加工单元,还用于通过所述数控机床对摆正后的轴承推力面进行加工。
依据本发明又一个方面,提供了一种轴承推力面加工的实体装置,包括:
处理器,被配置为:
根据轴承推力面的尺寸要求,粗车加工轴承推力面的各个部分;
利用粗车加工后的轴承外圆和端面找正,按照预定计算公式计算出机床摇篮的旋转角度,并根据所述旋转角度确定得到所述轴承推力面对应的加工方位;
根据所述加工方位,将粗车后的轴承推力面摆正在垂直于数控机床的加工平面上;
通过所述数控机床对摆正后的轴承推力面进行加工;
存储器,被配置为存储所述处理器的可执行指令;
总线,被配置为耦接所述处理器及所述存储器。
借由上述技术方案,本发明提供的一种轴承推力面的加工方法及装置,首先根据轴承推力面的尺寸要求,粗车加工轴承推力面的各个部分,然后根据计算出的机床摇篮的旋转角度,确定轴承推力面对应的加工方位,进而依据该加工方位,将粗车后的轴承推力面摆正在垂直于数控机床的加工平面上,最后通过数控机床对摆正后的轴承推力面进行加工,有效地解决了轴承推力面加工难题,同时为离心压缩机轴承的推力面加工提供实用、高效、高精度的整体解决方法,可以适用于各种类型的离心压缩机和航空航天发动机的高效、高性能轴承推力面的加工,填补了目前此类轴承推力面的加工空白,并且达到了国际加工该类轴承推力面的先进水平。
上述说明仅是本发明技术方案的概述,为了能够更清楚了解本发明的技术手段,而可依照说明书的内容予以实施,并且为了让本发明的上述和其它目的、特征和优点能够更明显易懂,以下特举本发明的具体实施方式。
附图说明
通过阅读下文优选实施方式的详细描述,各种其他的优点和益处对于本领域普通技术人员将变得清楚明了。附图仅用于示出优选实施方式的目的,而并不认为是对本发明的限制。而且在整个附图中,用相同的参考符号表示相同的部件。在附图中:
图1示出了本发明实施例提供的一种轴承推力面的加工方法流程示意图;
图2示出了本发明实施例提供的另一种轴承推力面的加工方法流程示意图;
图3示出了本发明实施例提供的一种轴承推力面加工尺寸要求实例示意图;
图4示出了本发明实施例提供的一种轴承推力面的三维模型实例示意图;
图5示出了本发明实施例提供的一种轴承推力面产品实例示意图;
图6示出了本发明实施例提供的一种轴承推力面的加工装置的结构示意图;
图7示出了本发明实施例提供的另一种轴承推力面的加工装置的结构示意图;
图8示出了本发明实施例提供的一种轴承推力面加工装置的实体结构示意图。
具体实施方式
下面将参照附图更详细地描述本公开的示例性实施例。虽然附图中显示了本公开的示例性实施例,然而应当理解,可以以各种形式实现本公开而不应被这里阐述的实施例所限制。相反,提供这些实施例是为了能够更透彻地理解本公开,并且能够将本公开的范围完整的传达给本领域的技术人员。
本发明实施例提供了一种轴承推力面的加工方法,可以有效地解决轴承推力面加工难题,如图1所示,该方法包括:
101、根据轴承推力面的尺寸要求,粗车加工轴承推力面的各个部分。
例如,根据轴承推力面的尺寸要求粗车各部,单边预留余量,端面预留一定尺寸,并将端面进行磨削,保证其一定的粗糙度,并且精加工部分可以采用高精密的平面磨床进行。
对于本发明实施例的执行主体可以为轴承推力面的加工装置,通过该装置可以成功实现对离心压缩机高效、高性能的新结构轴承推力面进行加工。
102、利用粗车加工后的轴承外圆和端面找正,按照预定计算公式计算出机床摇篮的旋转角度,并根据该旋转角度确定得到轴承推力面对应的加工方位。
高效、高性能的新结构轴承推力面加工工艺非常关键的技术要点在于工艺方法,首先利用粗车加工后的高效、高性能轴承的外圆和端面找正,且找正精度控制在一定的精度范围内,然后按照预定计算公式计算出机床摇篮的旋转角度,做出确定加工的方位。
103、根据确定的加工方位,将粗车后的轴承推力面摆正在垂直于数控机床的加工平面上。
依据步骤102中确定得到的加工方位,将粗车后的高效、高性能轴承的推力面摆正在垂直于数控机床的加工平面上,这样就能实现在数控机床上加工高效、高性能轴承的推力面。
104、通过数控机床对摆正后的轴承推力面进行加工。
在本发明实施例中,可以预先编制数控机床对轴承推力面进行加工的数控程序,然后数控机床通过执行该数控程序,对摆正后的轴承推力面进行加工。
本发明实施例提供的一种轴承推力面的加工方法,有效地解决了轴承推力面加工难题,同时为离心压缩机轴承的推力面加工提供实用、高效、高精度的整体解决方法,可以适用于各种类型的离心压缩机和航空航天发动机的高效、高性能轴承推力面的加工,填补了目前此类轴承推力面的加工空白。
进一步地,作为上述本发明实施例具体实施方式的细化和扩展,提供了另一种轴承推力面的加工方法,如图2所示,该方法包括:
201、根据轴承推力面的尺寸要求,粗车加工轴承推力面的各个部分,并使得轴承端面单边预留特定数值。
例如,如图3所示,根据轴承推力面的尺寸要求粗车各部,并使得单边留余量,端面预留0.3mm。
202、通过平面磨床对轴承端面进行磨削加工达到预定粗糙度范围内,得到粗车加工后的轴承推力面。
为了保证高效、高性能轴承的推力面厚度保持一致,通过平面磨床对轴承端面进行磨削加工,例如,通过高精密的平面磨床将端面进行磨削,保证其粗糙度为Ra0.4,保证轴承的推力面允差<0.01mm。
203、利用粗车加工后的轴承外圆和端面找正,按照预定计算公式计算出机床摇篮的旋转角度,并根据该旋转角度确定得到轴承推力面对应的加工方位。
例如,首先利用粗车加工后的高效、高性能轴承的外圆和端面找正,找正精度在0.01mm以内,然后按照图3中⊿1:250(预定计算公式:斜度=tgα=H/L)计算出机床摇篮的旋转角度为0.0499°,根据该旋转角度确定得到轴承推力面对应的加工方位。
204、根据确定的加工方位,将粗车后的轴承推力面摆正在垂直于数控机床的加工平面上。
依据步骤203中确定得到的加工方位,将粗车后的高效、高性能轴承的推力面摆正在垂直于数控机床的加工平面上,进而可以实现在数控机床上加工高效、高性能轴承的推力面。
205、通过数控机床对摆正后的轴承各个推力面进行加工。
具体地,在步骤205之前,还包括:建立轴承推力面的三维模型;根据三维模型进行数控编程,得到数控程序规划加工路线;通过对数控程序规划加工路线进行后处理,编译生成数控机床可识别的数控程序;在该数控程序编译生成之后,数控机床通过执行该数控程序,执行步骤205及步骤206所述的过程。
例如,首先需要建立高效、高性能轴承的推力面的三维模型,如图4所示,然后将建立完成的三维模型导入三维软件的加工模式进行数控编程,在编制数控程序规划加工路线后,通过进行相应的后处理,编译生成数控机床能够识别的数控程序,然后将该数控程序输入到数控机床中,数控机床通过执行该数控程序对摆正后的轴承各个推力面进行加工,如图5所示,加工得到高效、高性能轴承的推力面。
在本发明实施例中,数控机床加工过程中所使用的铣制加工刀具可以根据实际需求进行选择,例如,为了达到高效、高精度加工轴承推力面的需求,铣制加工刀具选用直径为10mm的高速钢立铣刀。
根据铣制加工刀具的直径尺寸、切削速度和预设确定切削用量的相关公式,计算出机床主轴转速,然后根据机床主轴转速,在上述编译数控程序的过程中,添加该转速参数。例如,利用公式V=nπD/(1000×60),计算出机床的转速为637r/min,其中,V为刀具切削速度,D为刀具直径,n为机床主轴转速。
206、每加工完成轴承的一个推力面后,向数控机床发送指令,使得数控机床对应的回转工作台旋转一个预定角度,继续加工轴承的下一个推力面,直至轴承各个推力面加工完成。
在本发明实施例中,每加工完成一个推力面,可以给数控机床一个指令,使得数控机床对应的回转工作台旋转一个预定角度,继续加工下一个推力面,大大提高了高效、高性能轴承的推力面加工效率和减轻了操作者的工作强度。
本发明实施例提供的另一种轴承推力面的加工方法,有效地解决了轴承推力面加工难题,同时可以提高高效、高性能轴承的推力面加工效率和减轻操作者的工作强度,为离心压缩机轴承的推力面加工提供实用、高效、高精度的整体解决方法。
进一步地,作为图1和图2所述方法的具体实现,本发明实施例提供了一种轴承推力面的加工装置,如图6所示,所述装置包括:加工单元31、确定单元32、摆正单元33。
加工单元31,可以用于根据轴承推力面的尺寸要求,粗车加工轴承推力面的各个部分;加工单元31为本装置中加工轴承推力面的核心功能模块。
确定单元32,可以用于利用所述加工单元31粗车加工后的轴承外圆和端面找正,按照预定计算公式计算出机床摇篮的旋转角度,并根据所述旋转角度确定得到所述轴承推力面对应的加工方位。
摆正单元33,用于根据所述确定单元32确定的加工方位,将粗车后的轴承推力面摆正在垂直于数控机床的加工平面上;确定单元32和摆正单元33为本装置中对轴承推力面加工前做准备工作的主要功能模块。
所述加工单元31,还可以用于通过所述数控机床对所述摆正单元33摆正后的轴承推力面进行加工。
在具体的应用场景中,所述加工单元31,具体可以用于通过所述数控机床对摆正后的轴承各个推力面进行加工;每加工完成轴承的一个推力面后,向所述数控机床发送指令,使得所述数控机床对应的回转工作台旋转一个预定角度,继续加工所述轴承的下一个推力面,直至所述轴承各个推力面加工完成。这样大大提高了高效、高性能轴承的推力面加工效率和减轻了操作者的工作强度。
在具体的应用场景中,如图7所示,所述装置还可以包括:建立单元34、编程单元35、后处理单元36。
所述建立单元34,可以用于建立轴承推力面的三维模型。
所述编程单元35,可以用于根据所述建立单元34建立的三维模型进行数控编程,得到数控程序规划加工路线。
所述后处理单元36,可以用于通过对所述编程单元35得到的数控程序规划加工路线进行后处理,编译生成数控机床可识别的数控程序。
所述加工单元31,具体还可以用于利用所述数控程序操控所述数控机床对摆正后的轴承推力面进行加工。
所述加工单元31,具体还可以用于利用所述数控程序,选择预定直径尺寸的高速钢立铣刀和设定所述数控机床的转速,对摆正后的轴承推力面进行铣制加工。
在具体的应用场景中,为了保证高效、高性能轴承的推力面厚度保持一致,所述加工单元31,具体还可以用于根据轴承推力面的尺寸要求,粗车加工轴承推力面的各个部分,并使得轴承端面单边预留特定数值;通过平面磨床对轴承端面进行磨削加工达到预定粗糙度范围内,得到粗车加工后的轴承推力面。
需要说明的是,本发明实施例提供的一种轴承推力面的加工装置所涉及各功能单元的其他相应描述,可以参考图1和图2中的对应描述,在此不再赘述。
基于上述如图1和图2所示方法和如图6和图7所示装置的实施例,本发明实施例还提供了一种轴承推力面加工的实体装置,如图8所示,该装置包括:处理器41、存储器42、总线43。
处理器41,可以被配置为:根据轴承推力面的尺寸要求,粗车加工轴承推力面的各个部分;利用粗车加工后的轴承外圆和端面找正,按照预定计算公式计算出机床摇篮的旋转角度,并根据所述旋转角度确定得到所述轴承推力面对应的加工方位;根据所述加工方位,将粗车后的轴承推力面摆正在垂直于数控机床的加工平面上;通过所述数控机床对摆正后的轴承推力面进行加工。
存储器42,可以被配置为存储所述处理器的可执行指令。
总线43,可以被配置为耦接所述处理器及所述存储器。
通过应用本发明的技术方案,有效地解决了轴承推力面加工难题,同时为离心压缩机轴承的推力面加工提供实用、高效、高精度的整体解决方法,可以适用于各种类型的离心压缩机和航空航天发动机的高效、高性能轴承推力面的加工,填补了目前此类轴承推力面的加工空白,并且达到了国际加工该类轴承推力面的先进水平。
通过以上的实施方式的描述,本领域的技术人员可以清楚地了解到本申请可以通过硬件实现,也可以借助软件加必要的通用硬件平台的方式来实现。基于这样的理解,本申请的技术方案可以以软件产品的形式体现出来,该软件产品可以存储在一个非易失性存储介质(可以是CD-ROM,U盘,移动硬盘等)中,包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机,服务器,或者网络设备等)执行本申请各个实施场景所述的方法。
本领域技术人员可以理解附图只是一个优选实施场景的示意图,附图中的模块或流程并不一定是实施本申请所必须的。
本领域技术人员可以理解实施场景中的装置中的模块可以按照实施场景描述进行分布于实施场景的装置中,也可以进行相应变化位于不同于本实施场景的一个或多个装置中。上述实施场景的模块可以合并为一个模块,也可以进一步拆分成多个子模块。
上述本申请序号仅仅为了描述,不代表实施场景的优劣。
以上公开的仅为本申请的几个具体实施场景,但是,本申请并非局限于此,任何本领域的技术人员能思之的变化都应落入本申请的保护范围。

Claims (7)

1.一种轴承推力面的加工方法,其特征在于,包括:
根据轴承推力面的尺寸要求,粗车加工轴承推力面的各个部分,并使得轴承端面单边预留特定数值;通过平面磨床对轴承端面进行磨削加工达到预定粗糙度范围内,得到粗车加工后的轴承推力面;
利用粗车加工后的轴承外圆和端面找正,按照预定计算公式计算出机床摇篮的旋转角度,并根据所述旋转角度确定得到所述轴承推力面对应的加工方位;
根据所述加工方位,将粗车后的轴承推力面摆正在垂直于数控机床的加工平面上;
通过所述数控机床对摆正后的轴承推力面进行加工,包括:选择预定直径尺寸的高速钢立铣刀和设定所述数控机床的转速,对摆正后的轴承各个推力面进行铣制加工,其中,所述数控机床的转速是根据所述预定直径尺寸、切削速度和预设确定切削用量计算得到的;
每加工完成轴承的一个推力面后,向所述数控机床发送指令,使得所述数控机床对应的回转工作台旋转一个预定角度,继续加工所述轴承的下一个推力面,直至所述轴承各个推力面加工完成。
2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述通过所述数控机床对摆正后的轴承推力面进行加工之前,所述方法还包括:
建立轴承推力面的三维模型;
根据所述三维模型进行数控编程,得到数控程序规划加工路线;
通过对所述数控程序规划加工路线进行后处理,编译生成数控机床可识别的数控程序;
所述通过所述数控机床对摆正后的轴承推力面进行加工,具体包括:
利用所述数控程序操控所述数控机床对摆正后的轴承推力面进行加工。
3.根据权利要求2所述的方法,其特征在于,所述利用所述数控程序操控所述数控机床对摆正后的轴承推力面进行加工,具体包括:
利用所述数控程序,选择预定直径尺寸的高速钢立铣刀和设定所述数控机床的转速,对摆正后的轴承推力面进行铣制加工。
4.一种轴承推力面的加工装置,其特征在于,包括:
加工单元,用于根据轴承推力面的尺寸要求,粗车加工轴承推力面的各个部分,并使得轴承端面单边预留特定数值;通过平面磨床对轴承端面进行磨削加工达到预定粗糙度范围内,得到粗车加工后的轴承推力面;
确定单元,用于利用所述加工单元粗车加工后的轴承外圆和端面找正,按照预定计算公式计算出机床摇篮的旋转角度,并根据所述旋转角度确定得到所述轴承推力面对应的加工方位;
摆正单元,用于根据所述确定单元确定的加工方位,将粗车后的轴承推力面摆正在垂直于数控机床的加工平面上;
所述加工单元,还用于通过所述数控机床对摆正后的轴承推力面进行加工,包括:选择预定直径尺寸的高速钢立铣刀和设定所述数控机床的转速,对摆正后的轴承各个推力面进行铣制加工,其中,所述数控机床的转速是根据所述预定直径尺寸、切削速度和预设确定切削用量计算得到的;
所述加工单元,具体用于每加工完成轴承的一个推力面后,向所述数控机床发送指令,使得所述数控机床对应的回转工作台旋转一个预定角度,继续加工所述轴承的下一个推力面,直至所述轴承各个推力面加工完成。
5.根据权利要求4所述的装置,其特征在于,所述装置还包括:建立单元、编程单元、后处理单元;
所述建立单元,用于建立轴承推力面的三维模型;
所述编程单元,用于根据所述建立单元建立的三维模型进行数控编程,得到数控程序规划加工路线;
所述后处理单元,用于通过对所述编程单元得到的数控程序规划加工路线进行后处理,编译生成数控机床可识别的数控程序;
所述加工单元,具体用于利用所述数控程序操控所述数控机床对摆正后的轴承推力面进行加工。
6.根据权利要求5所述的装置,其特征在于,
所述加工单元,具体还用于利用所述数控程序,选择预定直径尺寸的高速钢立铣刀和设定所述数控机床的转速,对摆正后的轴承推力面进行铣制加工。
7.一种轴承推力面的加工装置,其特征在于,包括:
处理器,被配置为:
根据轴承推力面的尺寸要求,粗车加工轴承推力面的各个部分,并使得轴承端面单边预留特定数值;通过平面磨床对轴承端面进行磨削加工达到预定粗糙度范围内,得到粗车加工后的轴承推力面;
利用粗车加工后的轴承外圆和端面找正,按照预定计算公式计算出机床摇篮的旋转角度,并根据所述旋转角度确定得到所述轴承推力面对应的加工方位;
根据所述加工方位,将粗车后的轴承推力面摆正在垂直于数控机床的加工平面上;
通过所述数控机床对摆正后的轴承推力面进行加工,包括:选择预定直径尺寸的高速钢立铣刀和设定所述数控机床的转速,对摆正后的轴承各个推力面进行铣制加工,其中,所述数控机床的转速是根据所述预定直径尺寸、切削速度和预设确定切削用量计算得到的;
每加工完成轴承的一个推力面后,向所述数控机床发送指令,使得所述数控机床对应的回转工作台旋转一个预定角度,继续加工所述轴承的下一个推力面,直至所述轴承各个推力面加工完成;
存储器,被配置为存储所述处理器的可执行指令;
总线,被配置为耦接所述处理器及所述存储器。
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