CN108466140B - 航空薄壁轴承非圆滚道加工方法 - Google Patents

航空薄壁轴承非圆滚道加工方法 Download PDF

Info

Publication number
CN108466140B
CN108466140B CN201810224311.4A CN201810224311A CN108466140B CN 108466140 B CN108466140 B CN 108466140B CN 201810224311 A CN201810224311 A CN 201810224311A CN 108466140 B CN108466140 B CN 108466140B
Authority
CN
China
Prior art keywords
thin
workpiece
grinding
bearing
equation
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
CN201810224311.4A
Other languages
English (en)
Other versions
CN108466140A (zh
Inventor
巨恒伟
庞碧涛
贺涛
刘友国
张艳丽
徐卫东
郭帅
曲红丽
张政
杨会超
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Luoyang Bearing Group Co ltd
Original Assignee
Luoyang LYC Bearing Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Luoyang LYC Bearing Co Ltd filed Critical Luoyang LYC Bearing Co Ltd
Priority to CN201810224311.4A priority Critical patent/CN108466140B/zh
Publication of CN108466140A publication Critical patent/CN108466140A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN108466140B publication Critical patent/CN108466140B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • 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
    • B24B19/00—Single-purpose machines or devices for particular grinding operations not covered by any other main group
    • B24B19/02—Single-purpose machines or devices for particular grinding operations not covered by any other main group for grinding grooves, e.g. on shafts, in casings, in tubes, homokinetic joint elements
    • B24B19/06—Single-purpose machines or devices for particular grinding operations not covered by any other main group for grinding grooves, e.g. on shafts, in casings, in tubes, homokinetic joint elements for grinding races, e.g. roller races
    • 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
    • B24B41/00—Component parts such as frames, beds, carriages, headstocks
    • B24B41/06—Work supports, e.g. adjustable steadies
    • 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
    • B24B47/00—Drives or gearings; Equipment therefor
    • B24B47/20—Drives or gearings; Equipment therefor relating to feed movement
    • G—PHYSICS
    • G05—CONTROLLING; REGULATING
    • G05B—CONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
    • G05B19/00—Programme-control systems
    • G05B19/02—Programme-control systems electric
    • G05B19/18—Numerical control [NC], i.e. automatically operating machines, in particular machine tools, e.g. in a manufacturing environment, so as to execute positioning, movement or co-ordinated operations by means of programme data in numerical form
    • G05B19/19—Numerical control [NC], i.e. automatically operating machines, in particular machine tools, e.g. in a manufacturing environment, so as to execute positioning, movement or co-ordinated operations by means of programme data in numerical form characterised by positioning or contouring control systems, e.g. to control position from one programmed point to another or to control movement along a programmed continuous path

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Human Computer Interaction (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Automation & Control Theory (AREA)
  • Rolling Contact Bearings (AREA)
  • Grinding Of Cylindrical And Plane Surfaces (AREA)
  • Grinding And Polishing Of Tertiary Curved Surfaces And Surfaces With Complex Shapes (AREA)
  • Constituent Portions Of Griding Lathes, Driving, Sensing And Control (AREA)

Abstract

本发明涉及轴承零件的金属切削加工方法，主要涉及一种航空薄壁轴承非圆滚道加工方法。提出的一种航空薄壁轴承非圆滚道加工方法，首先根据所需加工薄壁轴承非圆滚道的尺寸得出其内切圆半径r和外切圆R；根据所需加工薄壁轴承非圆滚道的尺寸选择合适的工件即轴承套圈作为原料；在高速磨削性能设备中输入工件周转轨迹方程和砂轮进给方程；工件周转轨迹方程模拟工件轴沿Z轴方向的运动轨迹；砂轮进给方程模拟砂轮主轴沿X方向的运动轨迹，在夹具和轨迹方程的控制下实现非圆滚道的磨削。本发明解决了异型薄壁滚子轴承外圈滚道表面的非圆磨削，实现了外圈滚道表面非圆理论轮廓曲线和实际轮廓曲线的吻合，满足了产品加工的几何形状精度。

Description

航空薄壁轴承非圆滚道加工方法
技术领域
本发明涉及轴承零件的金属切削加工方法，主要涉及一种航空薄壁轴承非圆滚道加工方法。
背景技术
滚子轴承外圈滚道（内圆表面）母线通常是直母线。此类滚子轴承外圈滚道（内圆表面）的磨削加工采用在电磁无心夹具、磨头直线运动的方法磨削，将被加工工件放置到无心夹具中，按下按钮，启动磁盘和砂轮电机，使之旋转，旋动进刀手轮，使砂轮接触被加工工件内圆表面进行磨削。上述方法可实现内圆表面母线为直母线的磨削加工；而对于滚子轴承外圈滚道（内圆表面）母线为曲面母线的（如航空薄壁轴承），上述方法则无法实现。
发明内容
本发明的目的是提供一种航空薄壁轴承非圆滚道加工方法，使其能解决异型薄壁滚子轴承内圆表面非圆滚道磨削成型的加工，实现内圆表面的非圆母线成型加工。
本发明的目的可采用如下技术方案来实现：
一种航空薄壁轴承非圆滚道加工方法，所述的加工方法的具体步骤如下：
1）首先根据所需加工薄壁轴承非圆滚道的尺寸得出其内切圆半径r和外切圆R；
2）根据所需加工薄壁轴承非圆滚道的尺寸选择合适的工件即轴承套圈作为原料，所述工件的内径小于薄壁轴承非圆滚道内切圆的半径r；
3）将所述的工件通过辅助加工装置固定在机床上；
4）选择高速磨削性能设备，然后在高速磨削性能设备中输入工件周转轨迹方程和砂轮进给方程；所述的工件周转轨迹方程模拟工件轴沿Z轴方向的运动轨迹；所述的砂轮进给方程模拟砂轮主轴沿X方向的运动轨迹；所述的工件周转轨迹方程为：
Figure 10906DEST_PATH_IMAGE002
，其中t为时间，
Figure 741096DEST_PATH_IMAGE004
为轴承套圈相对磨削起始点偏移角度，
Figure 520833DEST_PATH_IMAGE006
为轴承套圈周转角度；所述的砂轮进给方程为：
Figure 978359DEST_PATH_IMAGE008
，其中A为常数，T为常数，A的取值范围为：R≥A≥r；T=R-r；
5）将工件周转轨迹方程
Figure 792732DEST_PATH_IMAGE002
赋予工件旋转主轴，将
Figure 428244DEST_PATH_IMAGE010
方程赋予砂轮主轴；
6）启动机床，在磨削坐标系内，使工件随辅助加工装置顺时针旋转，且工件轴沿Z方向振荡频率不超过200mm/min，同时砂轮主轴按顺时针方向旋转，且沿X方向按曲线运动轨迹进给；工件在辅助加工装置中安装调试后，利用高速磨削性能设备设置磨削起始点，即可保证重复磨削非圆滚道轨道的定位精度，确保每一次磨削的起始点一致，在夹具和轨迹方程的控制下通过CAXA软件拟合出来的轨迹图形实现非圆滚道的磨削。
所述的加工辅助装置具有用以定位待加工薄壁滚子轴承的定位套筒；所述定位套筒具有与待加工薄壁滚轴轴承外圈直径相吻配的通孔、与待加工薄壁滚轴轴承外圈直径相吻配的盲孔Ⅰ、与待加工薄壁滚轴轴承的端面凸台相吻配的盲孔Ⅱ；所述定位套筒的内径高度小于待加工薄壁滚子轴承的高度；所述的盲孔Ⅰ、盲孔Ⅱ均与所述的通孔相连通；所述盲孔Ⅰ的中心线均与所述定位套筒的中心线重合；所述的加工辅助装置还设置有用以将安装在定位套筒内的待加工薄壁滚子轴承进行轴向定位的定位盖板；所述的定位盖板通过定位螺钉与所述的定位套筒连接为一体；所述的定位套筒未安装待加工薄壁滚子轴承的一端位于卡盘内；所述卡盘具有用以安装调整定位套筒的中心通孔；所述的卡盘固定在机床连接装置上。
所述的卡盘为阶梯状结构。
所述砂轮的结构形状为筒形。
本发明提出的一种航空薄壁轴承非圆滚道加工方法，采用上述技术方案，基于优选高速磨削系统多轴曲线方程控制工件和砂轮联动，通过调整异形卡盘对专用夹具进行定位，保证工件回转精度，三瓣波轨迹方程控制工件运动和砂轮磨头的运动轨迹，二者相结合的方式，解决了异型薄壁滚子轴承外圈滚道表面的非圆磨削，实现了外圈滚道表面非圆理论轮廓曲线和实际轮廓曲线的吻合，满足了产品加工的几何形状精度。
本发明所述的方法，实现了内圆表面的非圆滚道磨削，加工质量经三坐标测量仪测量见表1
表1
Figure DEST_PATH_IMAGE011
附图说明
图1为本发明中加工辅助装置的结构示意图。
图2为图1中定位套筒的结构示意图。
图中：1、机床连接装置，2、卡盘，3、定位套筒，4、定位盖板，5、定位螺栓，6、垫片 ，7、待加工薄壁滚子轴承，8、通孔，9、盲孔Ⅱ、10、盲孔Ⅰ。
具体实施方式
结合附图和具体实施例对发明加以说明：
一种航空薄壁轴承非圆滚道加工方法，所述的加工方法的具体步骤如下：
1）首先根据所需加工薄壁轴承非圆滚道的尺寸得出其内切圆半径r和外切圆R；
2）根据所需加工薄壁轴承非圆滚道的尺寸选择合适的工件即轴承套圈作为原料，所述工件的内径小于薄壁轴承非圆滚道内切圆的半径r；
3）将所述的工件通过辅助加工装置固定在机床上；
4）选择高速磨削性能设备,该实施例中，所述的高速磨削性能设备采用瑞士斯图特（STUDER）机床公司生产的Studer S41 设备，然后在高速磨削性能设备中输入工件周转轨迹方程和砂轮进给方程；所述的工件周转轨迹方程模拟工件轴沿Z轴方向的运动轨迹；所述的砂轮进给方程模拟砂轮主轴沿X方向的运动轨迹；所述的工件周转轨迹方程为：
Figure 757594DEST_PATH_IMAGE002
，其中t为时间，
Figure 769543DEST_PATH_IMAGE004
为轴承套圈相对磨削起始点偏移角度，
Figure 438422DEST_PATH_IMAGE006
为轴承套圈周转角度；所述的砂轮进给方程为：
Figure 494103DEST_PATH_IMAGE008
，其中A为常数，T为常数，A的取值范围为：R≥A≥r；T=R-r；
5）将工件周转轨迹方程
Figure 248432DEST_PATH_IMAGE002
赋予工件旋转主轴，将
Figure 795563DEST_PATH_IMAGE010
方程赋予砂轮主轴；
6）启动机床，在磨削坐标系内，使工件随辅助加工装置顺时针旋转，且工件轴沿Z方向振荡频率不超过200mm/min，同时砂轮主轴按顺时针方向旋转，且沿X方向按曲线运动轨迹进给；工件在辅助加工装置中安装调试后，利用高速磨削性能设备设置磨削起始点，即可保证重复磨削非圆滚道轨道的定位精度，确保每一次磨削的起始点一致，在夹具和轨迹方程的控制下通过CAXA软件拟合出来的轨迹图形实现非圆滚道的磨削。
如图1所示，所述的加工辅助装置具有用以定位待加工薄壁滚子轴承的定位套筒3；结合图2，所述定位套筒3具有与待加工薄壁滚轴轴承外圈直径相吻配的盲孔Ⅰ10、与待加工薄壁滚轴轴承的端面凸台相吻配的盲孔Ⅱ9；所述与滚轴轴承外圈外径相配合的套筒内径高度小于待加工薄壁滚子轴承的高度；所述的盲孔Ⅰ、盲孔Ⅱ均为所述的通孔相连通；所述盲孔Ⅰ的中心线与所述通孔的中心线重合；所述的加工辅助装置还设置有用以将安装在定位套筒内的待加工薄壁滚子轴承进行轴向定位的定位盖板4；所述的定位盖板4通过定位螺钉5与所述的定位套筒6连接为一体；所述的定位套筒未安装待加工薄壁滚子轴承的一端位于卡盘内；所述卡盘2的具有用以安装定位套筒的中心通孔；所述的卡盘2固定在机床连接装置1上。
所述的卡盘2为阶梯状结构。
所述砂轮的结构形状为筒形。

Claims (4)

1.一种航空薄壁轴承非圆滚道加工方法，其特征在于：
1）首先根据所需加工薄壁轴承非圆滚道的尺寸得出其内切圆半径r和外切圆R；
2）根据所需加工薄壁轴承非圆滚道的尺寸选择合适的工件即轴承套圈作为原料，所述工件的内径小于薄壁轴承非圆滚道内切圆的半径r；
3）将所述的工件通过辅助加工装置固定在机床上；
4）选择高速磨削性能设备，然后在高速磨削性能设备中输入工件周转轨迹方程和砂轮进给方程；所述的工件周转轨迹方程模拟工件轴沿Z轴方向的运动轨迹；所述的砂轮进给方程模拟砂轮主轴沿X方向的运动轨迹；所述的工件周转轨迹方程为：
Figure DEST_PATH_IMAGE001
，其中t为时间，
Figure DEST_PATH_IMAGE002
为轴承套圈相对磨削起始点偏移角度，
Figure DEST_PATH_IMAGE003
为轴承套圈周转角度；所述的砂轮进给方程为：
Figure DEST_PATH_IMAGE004
，其中A为常数，T为常数，A的取值范围为：R≥A≥r；T=R-r；
5）将工件周转轨迹方程
Figure 134396DEST_PATH_IMAGE001
赋予工件旋转主轴，将
Figure DEST_PATH_IMAGE005
方程赋予砂轮主轴；
启动机床，在磨削坐标系内，使工件随辅助加工装置顺时针旋转，且工件轴沿Z方向振荡频率不超过200mm/min，同时砂轮主轴按顺时针方向旋转，且沿X方向按曲线运动轨迹进给；工件在辅助加工装置中安装调试后，利用高速磨削性能设备设置磨削起始点，即可保证重复磨削非圆滚道轨道的定位精度，确保每一次磨削的起始点一致，在夹具和轨迹方程的控制下通过CAXA软件拟合出来的轨迹图形实现非圆滚道的磨削。
2.如权利要求1所述的一种航空薄壁轴承非圆滚道加工方法，其特征在于：所述的辅助加工装置具有用以定位待加工薄壁滚子轴承的定位套筒；所述定位套筒具有与待加工薄壁滚轴轴承外圈直径相吻配的通孔、与待加工薄壁滚轴轴承外圈直径相吻配的盲孔Ⅰ、与待加工薄壁滚轴轴承的端面凸台相吻配的盲孔Ⅱ；所述定位套筒的内径高度小于待加工薄壁滚子轴承的高度；所述的盲孔Ⅰ、盲孔Ⅱ均与所述的通孔相连通；所述盲孔Ⅰ的中心线均与所述定位套筒的中心线重合；所述的辅助加工装置还设置有用以将安装在定位套筒内的待加工薄壁滚子轴承进行轴向定位的定位盖板；所述的定位盖板通过定位螺钉与所述的定位套筒连接为一体；所述的定位套筒未安装待加工薄壁滚子轴承的一端位于卡盘内；所述卡盘具有用以安装调整定位套筒的中心通孔；所述的卡盘固定在机床连接装置上。
3.如权利要求2所述的一种航空薄壁轴承非圆滚道加工方法，其特征在于：所述的卡盘为阶梯状结构。
4.如权利要求1所述的一种航空薄壁轴承非圆滚道加工方法，其特征在于：所述砂轮的结构形状为筒形。
CN201810224311.4A 2018-03-19 2018-03-19 航空薄壁轴承非圆滚道加工方法 Active CN108466140B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201810224311.4A CN108466140B (zh) 2018-03-19 2018-03-19 航空薄壁轴承非圆滚道加工方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201810224311.4A CN108466140B (zh) 2018-03-19 2018-03-19 航空薄壁轴承非圆滚道加工方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN108466140A CN108466140A (zh) 2018-08-31
CN108466140B true CN108466140B (zh) 2020-03-17

Family

ID=63264498

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201810224311.4A Active CN108466140B (zh) 2018-03-19 2018-03-19 航空薄壁轴承非圆滚道加工方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN108466140B (zh)

Families Citing this family (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN109227241B (zh) * 2018-11-14 2020-12-08 北京第二机床厂有限公司 摆动式偏心内圆联动磨削方法
CN109434573B (zh) * 2018-12-28 2024-01-02 张二朋 凸曲线非圆轮廓零件的磨削方法及磨削结构
CN109986305A (zh) * 2019-03-21 2019-07-09 中国航发哈尔滨轴承有限公司 一种薄壁非圆“三瓣波形”滚道的预应力成形磨削方法
CN113102954B (zh) * 2021-04-23 2022-12-13 无锡市航鹄科技有限公司 航空精密薄壁零件的加工检测方法
CN113878445A (zh) * 2021-09-23 2022-01-04 上海振华轴承总厂有限公司 一种十字交叉轴承表面发黑外圈滚道磨削工艺方法

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE3311389A1 (de) * 1983-03-29 1984-10-04 INA Wälzlager Schaeffler KG, 8522 Herzogenaurach Verfahren zum bearbeiten der laufbahn eines insbesondere duennwandigen waelzlagerlaufringes
US5679061A (en) * 1990-10-24 1997-10-21 Ernst Thielenhaus Kg System for grinding rings with hydraulic holding
CN1528562A (zh) * 2003-10-01 2004-09-15 哈尔滨工业大学 轴承非圆滚道的预变形加工方法及所用的夹具
CN1640620A (zh) * 2004-01-09 2005-07-20 洛阳轴承集团有限公司 圆柱滚子轴承外圈挡边的无烧伤和裂纹的加工方法
CN201275718Y (zh) * 2008-10-29 2009-07-22 谭进军 一种磨削轴承衬套挡边的装置
CN106078363A (zh) * 2016-06-13 2016-11-09 中航工业哈尔滨轴承有限公司 一种轴承外圈的三瓣波滚道磨削加工方法
CN206185511U (zh) * 2016-10-19 2017-05-24 洛阳Lyc轴承有限公司 一种保持架兜孔的辅助加工装置

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE3311389A1 (de) * 1983-03-29 1984-10-04 INA Wälzlager Schaeffler KG, 8522 Herzogenaurach Verfahren zum bearbeiten der laufbahn eines insbesondere duennwandigen waelzlagerlaufringes
US5679061A (en) * 1990-10-24 1997-10-21 Ernst Thielenhaus Kg System for grinding rings with hydraulic holding
CN1528562A (zh) * 2003-10-01 2004-09-15 哈尔滨工业大学 轴承非圆滚道的预变形加工方法及所用的夹具
CN1640620A (zh) * 2004-01-09 2005-07-20 洛阳轴承集团有限公司 圆柱滚子轴承外圈挡边的无烧伤和裂纹的加工方法
CN201275718Y (zh) * 2008-10-29 2009-07-22 谭进军 一种磨削轴承衬套挡边的装置
CN106078363A (zh) * 2016-06-13 2016-11-09 中航工业哈尔滨轴承有限公司 一种轴承外圈的三瓣波滚道磨削加工方法
CN206185511U (zh) * 2016-10-19 2017-05-24 洛阳Lyc轴承有限公司 一种保持架兜孔的辅助加工装置

Also Published As

Publication number Publication date
CN108466140A (zh) 2018-08-31

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN108466140B (zh) 航空薄壁轴承非圆滚道加工方法
CN102275016B (zh) 包络环面蜗杆齿面的双面精确磨削方法及设备
CN103084942B (zh) 小孔内锥面精密数控磨床
CN204248577U (zh) 用于齿轮型腔内的外锥面磨削加工的专用磨床
CN104148680A (zh) 数控车削细长轴能降低圆柱度误差刀架和编程加工工艺
CN202878040U (zh) 一种通用型节圆定位齿轮磨内孔装置
CN105751019B (zh) 一种小孔内锥面精密数控磨床
CN207669053U (zh) 一种用于加工齿轮的多用途磨床
CN102909620A (zh) 一种通用型节圆定位齿轮磨内孔装置
CN104097087A (zh) 具有导轨面的长轴类零件精刨检验用夹具及加工方法
CN106363216A (zh) 精度圆柱液压阀类分油槽的铣削加工方法
CN103753396A (zh) 一种精密端面磨床自动修整装置
US3334445A (en) Grinding machine
RU167532U1 (ru) Планетарная шлифовальная головка
RU151567U1 (ru) Головка для шлифования упорных центров вальцешлифовального станка
KR102665159B1 (ko) 객체에 대한 다중 제조 작업을 수행하기 위한 방법 및 장치
CN103419108A (zh) 一种精密磨削加工微小滚珠丝母的方法
JPH11156682A (ja) 内径研削盤
CN204771871U (zh) 一种简易电动修磨顶尖锥面的装置
CN102626901A (zh) 一种球头抛光轮的数控加工方法
KR20100105999A (ko) 연삭기용 같은 간격의 분할 초정밀 인덱스
CN104858469A (zh) 孔轴心与外圆轴心有夹角的偏心套加工装置
US4398078A (en) Finishing of annular articles
CN104057367A (zh) 高精度圆柱度的加工方法
CN204976333U (zh) 一种磨圆弧可调夹具

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant
CP03 Change of name, title or address

Address after: 471039 No. 96, Jianxi, Luoyang District, Henan, Jianshe Road

Patentee after: Luoyang Bearing Group Co.,Ltd.

Country or region after: China

Address before: 471039 No. 96, Jianxi, Luoyang District, Henan, Jianshe Road

Patentee before: LUOYANG LYC BEARING Co.,Ltd.

Country or region before: China

CP03 Change of name, title or address