CN109571151B - 一种四点接触轴承外圈整体桃形沟道精研加工方法 - Google Patents
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Abstract
一种四点接触轴承外圈整体桃形沟道精研加工方法，它涉及轴承制造技术领域。本发明为解决现有四点接触轴承外圈无法实现数控精研加工的问题。加工方法包括油石工装设计；油石参数设定；安装轴承；装夹粗研油石；摆角参数设定；粗研；装夹细研油石；摆角参数设定；细研；装夹精研油石；摆角参数设定；精研；换面研磨。本发明用于四点接触轴承的加工。
Description
技术领域
本发明涉及轴承制造技术领域，具体涉及一种四点接触轴承外圈整体桃形沟道精研加工方法。
背景技术
四点接触轴承整体桃形外圈沟道为桃形结构，该结构套圈精研加工一直是该类套圈加工的难题，很多整体桃形轴承外圈甚至不进行精研加工。精研加工过程是通过液压和机械传动对精研油石施加压力，同时油石做圆周摆动对沟道进行精研切削。对于整体桃形沟道套圈，其桃形尖端为两段圆弧非线性衔接，精研加工时，在两半弧对接处无法实现圆滑过渡，导致桃形沟不能精研成形。
发明内容
本发明为了解决现有四点接触轴承外圈无法实现数控精研加工的问题，进而提出一种四点接触轴承外圈整体桃形沟道精研加工方法。
本发明为解决上述技术问题采取的技术方案是：
一种四点接触轴承外圈整体桃形沟道精研加工方法包括如下步骤：
步骤一：油石工装设计：首先设计一种油石夹具，油石夹具包括夹具体、定位销、紧定螺钉和压块，夹具体的下端为长方形基座，基座前端面的中部设有矩形通槽，矩形通槽的两个侧壁上分别各设有两个第一通孔，两侧的第一通孔相对设置，第一通孔的高度均相同，基座上端面前端的中部垂直固接有连接板，连接板沿基座的长度方向设置，连接板的中部设有第二通孔，基座上端面后端的中部沿竖直方向旋装有紧定螺钉，紧定螺钉的下端固接有压块，压块沿水平方向设置在矩形通槽内，连接板的上端水平固接有连接盘，连接盘上端面的中部设有连接座，连接座上端面的中部设有螺纹盲孔，连接盘上端面的一侧沿竖直方向插装有定位销；
步骤二：油石参数设定：油石的柄端为长方体，油石的研磨端为弧形曲面，油石的研磨端的弧长是待加工轴承外圈桃形沟道弧长的1～1.1倍，油石的研磨端的曲率半径与待加工轴承外圈桃形沟道的曲率半径之比为1.18～1.2；
步骤三：安装轴承：将待加工轴承外圈装卡在沟道数控精研磨床主轴下端的工位上，研磨时启动沟道数控精研磨床主轴，对待加工轴承外圈的一个半沟道进行研磨；
步骤四：装夹粗研油石：将粗研CBN3000油石的柄端插装在矩形通槽内，且位于压块的下端，通过旋紧紧定螺钉，紧定螺钉带动压块向下施压，将粗研CBN3000油石固定在压块的下端面与矩形通槽的槽底之间，将装夹好粗研CBN3000油石的油石夹具安装在沟道数控精研磨床上；
步骤五：摆角参数设定：首先进行油石对刀，然后设定沟道数控精研磨床的摆动参数，粗研CBN3000油石摆角的振幅为3～5°，粗研CBN3000油石的切入角为待加工轴承外圈桃形沟道弧长与偏心弧长之和对应角度的一半；
步骤六：粗研：启动沟道数控精研磨床进行粗研，粗研一段时间后，暂停沟道数控精研磨床，将粗研CBN3000油石从油石夹具上取下；
步骤七：装夹细研油石：将细研W7油石的柄端插装在矩形通槽内，且位于压块的下端，通过旋紧紧定螺钉，紧定螺钉带动压块向下施压，将细研W7油石固定在压块的下端面与矩形通槽的槽底之间；
步骤八：摆角参数设定：首先进行油石对刀，然后设定沟道数控精研磨床的摆动参数，细研W7油石摆角的振幅为3～5°，细研W7油石的切入角为待加工轴承外圈桃形沟道弧长与偏心弧长之和对应角度的一半；
步骤九：细研：首先启动沟道数控精研磨床进行细研，细研一段时间后，关闭摆角机和沟道数控精研磨床，将细研W7油石从油石夹具上取下；
步骤十：装夹精研油石：将精研W7油石的柄端插装在矩形通槽内，且位于压块的下端，通过旋紧紧定螺钉，紧定螺钉带动压块向下施压，将精研W7油石固定在压块的下端面与矩形通槽的槽底之间；
步骤十一：摆角参数设定：首先进行油石对刀，然后设定沟道数控精研磨床的摆动参数，精研W7油石摆角的振幅为3～5°，精研W7油石的切入角为待加工轴承外圈桃形沟道弧长与偏心弧长之和对应角度的一半；
步骤十二：精研：首先启动沟道数控精研磨床和摆角机进行精研，精研一段时间后，关闭摆角机和沟道数控精研磨床，将精研W7油石从油石夹具上取下；
步骤十三：换面研磨：至此完成了待加工轴承外圈的一个半沟道的研磨，然后将待加工轴承外圈翻转换面，对待加工轴承外圈的另一个半沟道进行研磨，研磨过程重复步骤四～步骤十二，完成整个待加工轴承外圈桃形沟道的精研加工。
本发明与现有技术相比包含的有益效果是：
1、本发明应用了轴承套圈精研工装和工艺设计，解决了外圈整体桃形沟道无法数控精研问题，本发明攻克了轴承整体桃形外圈沟道数控精研加工难题，提高了外圈整体桃形沟道表面精研质量，保证了表面质量一致性；
2、本发明实现了固化精研工艺参数，不同产品通过一次加工以后，记录加工工艺参数，编入工艺文件中，可实现工艺固化，实现了同一零件不同批次加工质量稳定性；
3、本发明在精研时，不同的操作者可实现相同的工装调整参数输入，避免因人为技能因素导致的产品质量不稳定，减少精研加工工装调整时间，提高了产品加工效率；
4、本发明可应用到其他整体桃形沟道外圈精研加工，具有广泛的应用和推广价值；
5、本发明进行套圈精研时操作简单，技能水平要求低，节省工装调整时间，实现套圈数控精密加工，提高精研加工质量，加工质量稳定，产品加工效率提高了40％。
附图说明
图1是本发明中油石夹具整体结构的主视图；
图2是图1的左视剖视图；
图3是图1中夹具体1的主视图；
图4是图3的左视图；
图5是图3的俯视图。
具体实施方式
具体实施方式一：结合图1至图5说明本实施方式，本实施方式所述一种四点接触轴承外圈整体桃形沟道精研加工方法包括如下步骤：
步骤一：油石工装设计：首先设计一种油石夹具，油石夹具包括夹具体1、定位销2、紧定螺钉3和压块4，夹具体1的下端为长方形基座1-1，基座1-1前端面的中部设有矩形通槽1-1-1，矩形通槽1-1-1的两个侧壁上分别各设有两个第一通孔1-1-2，两侧的第一通孔1-1-2相对设置，第一通孔1-1-2的高度均相同，基座1-1上端面前端的中部垂直固接有连接板1-2，连接板1-2沿基座1-1的长度方向设置，连接板1-2的中部设有第二通孔1-2-1，基座1-1上端面后端的中部沿竖直方向旋装有紧定螺钉3，紧定螺钉3的下端固接有压块4，压块4沿水平方向设置在矩形通槽1-1-1内，连接板1-2的上端水平固接有连接盘1-3，连接盘1-3上端面的中部设有连接座1-4，连接座1-4上端面的中部设有螺纹盲孔1-4-1，连接盘1-3上端面的一侧沿竖直方向插装有定位销2；
步骤二：油石参数设定：油石的柄端为长方体，油石的研磨端为弧形曲面，油石的研磨端的弧长是待加工轴承外圈桃形沟道弧长的1～1.1倍，油石的研磨端的曲率半径与待加工轴承外圈桃形沟道的曲率半径之比为1.18～1.2；
步骤三：安装轴承：将待加工轴承外圈装卡在沟道数控精研磨床主轴下端的工位上，研磨时启动沟道数控精研磨床主轴，对待加工轴承外圈的一个半沟道进行研磨；
步骤四：装夹粗研油石：将粗研CBN3000油石的柄端插装在矩形通槽1-1-1内，且位于压块4的下端，通过旋紧紧定螺钉3，紧定螺钉3带动压块4向下施压，将粗研CBN3000油石固定在压块4的下端面与矩形通槽1-1-1的槽底之间，将装夹好粗研CBN3000油石的油石夹具安装在沟道数控精研磨床上；
步骤五：摆角参数设定：首先进行油石对刀，然后设定沟道数控精研磨床的摆动参数，粗研CBN3000油石摆角的振幅为3～5°，粗研CBN3000油石的切入角为待加工轴承外圈桃形沟道弧长与偏心弧长之和对应角度的一半；
步骤六：粗研：启动沟道数控精研磨床进行粗研，粗研一段时间后，暂停沟道数控精研磨床，将粗研CBN3000油石从油石夹具上取下；
步骤七：装夹细研油石：将细研W7油石的柄端插装在矩形通槽1-1-1内，且位于压块4的下端，通过旋紧紧定螺钉3，紧定螺钉3带动压块4向下施压，将细研W7油石固定在压块4的下端面与矩形通槽1-1-1的槽底之间；
步骤八：摆角参数设定：首先进行油石对刀，然后设定沟道数控精研磨床的摆动参数，细研W7油石摆角的振幅为3～5°，细研W7油石的切入角为待加工轴承外圈桃形沟道弧长与偏心弧长之和对应角度的一半；
步骤九：细研：首先启动沟道数控精研磨床进行细研，细研一段时间后，关闭摆角机和沟道数控精研磨床，将细研W7油石从油石夹具上取下；
步骤十：装夹精研油石：将精研W7油石的柄端插装在矩形通槽1-1-1内，且位于压块4的下端，通过旋紧紧定螺钉3，紧定螺钉3带动压块4向下施压，将精研W7油石固定在压块4的下端面与矩形通槽1-1-1的槽底之间；
步骤十一：摆角参数设定：首先进行油石对刀，然后设定沟道数控精研磨床的摆动参数，精研W7油石摆角的振幅为3～5°，精研W7油石的切入角为待加工轴承外圈桃形沟道弧长与偏心弧长之和对应角度的一半；
步骤十二：精研：首先启动沟道数控精研磨床和摆角机进行精研，精研一段时间后，关闭摆角机和沟道数控精研磨床，将精研W7油石从油石夹具上取下；
步骤十三：换面研磨：至此完成了待加工轴承外圈的一个半沟道的研磨，然后将待加工轴承外圈翻转换面，对待加工轴承外圈的另一个半沟道进行研磨，研磨过程重复步骤四～步骤十二，完成整个待加工轴承外圈桃形沟道的精研加工。
本实施方式中连接座1-4与设备摆臂连接，螺纹盲孔1-4-1与设备摆臂螺纹紧固，连接盘1-3与设备摆臂端面连接，定位销2与油石摆臂定位连接，两个第一通孔1-1-2和第二通孔1-2-1为油石目视检查及油石夹减重孔。
具体实施方式二：结合图1至图5说明本实施方式，本实施方式所述步骤一中的夹具体1和压块4是由20CrMo钢制作的夹具体和压块。本实施方式中未公开的技术特征与具体实施方式一相同。
具体实施方式三：结合图1至图5说明本实施方式，本实施方式所述步骤一中的紧定螺钉3是内六角平端紧定螺钉。本实施方式中未公开的技术特征与具体实施方式二相同。
具体实施方式四：结合图1至图5说明本实施方式，本实施方式所述步骤一中的紧定螺钉3为M10×30紧定螺钉。本实施方式中未公开的技术特征与具体实施方式三相同。
具体实施方式五：结合图1至图5说明本实施方式，本实施方式所述步骤一中的定位销2为M6×16圆柱销。本实施方式中未公开的技术特征与具体实施方式一、二、三或四相同。
具体实施方式六：结合图1至图5说明本实施方式，本实施方式所述步骤一中的连接盘1-3的左右两侧设有平面1-3-1。本实施方式中未公开的技术特征与具体实施方式五相同。
具体实施方式七：结合图1至图5说明本实施方式，本实施方式所述步骤六中的粗研时间为11～13s。本实施方式中未公开的技术特征与具体实施方式一、二、三、四或六相同。
具体实施方式八：结合图1至图5说明本实施方式，本实施方式所述步骤九中的细研时间为9～10s。本实施方式中未公开的技术特征与具体实施方式七相同。
具体实施方式九：结合图1至图5说明本实施方式，本实施方式所述步骤十二中的精研时间为7～8s。本实施方式中未公开的技术特征与具体实施方式八相同。
Claims (9)
1.一种四点接触轴承外圈整体桃形沟道精研加工方法，其特征在于：所述方法包括如下步骤：
步骤一：油石工装设计：首先设计一种油石夹具，油石夹具包括夹具体(1)、定位销(2)、紧定螺钉(3)和压块(4)，夹具体(1)的下端为长方形基座(1-1)，基座(1-1)前端面的中部设有矩形通槽(1-1-1)，矩形通槽(1-1-1)的两个侧壁上分别各设有两个第一通孔(1-1-2)，两侧的第一通孔(1-1-2)相对设置，第一通孔(1-1-2)的高度均相同，基座(1-1)上端面前端的中部垂直固接有连接板(1-2)，连接板(1-2)沿基座(1-1)的长度方向设置，连接板(1-2)的中部设有第二通孔(1-2-1)，基座(1-1)上端面后端的中部沿竖直方向旋装有紧定螺钉(3)，紧定螺钉(3)的下端固接有压块(4)，压块(4)沿水平方向设置在矩形通槽(1-1-1)内，连接板(1-2)的上端水平固接有连接盘(1-3)，连接盘(1-3)上端面的中部设有连接座(1-4)，连接座(1-4)上端面的中部设有螺纹盲孔(1-4-1)，连接盘(1-3)上端面的一侧沿竖直方向插装有定位销(2)；
步骤二：油石参数设定：油石的柄端为长方体，油石的研磨端为弧形曲面，油石的研磨端的弧长是待加工轴承外圈桃形沟道弧长的1～1.1倍，油石的研磨端的曲率半径与待加工轴承外圈桃形沟道的曲率半径之比为1.18～1.2；
步骤三：安装轴承：将待加工轴承外圈装卡在沟道数控精研磨床主轴下端的工位上，研磨时启动沟道数控精研磨床主轴，对待加工轴承外圈的一个半沟道进行研磨；
步骤四：装夹粗研油石：将粗研CBN3000油石的柄端插装在矩形通槽(1-1-1)内，且位于压块(4)的下端，通过旋紧紧定螺钉(3)，紧定螺钉(3)带动压块(4)向下施压，将粗研CBN3000油石固定在压块(4)的下端面与矩形通槽(1-1-1)的槽底之间，将装夹好粗研CBN3000油石的油石夹具安装在沟道数控精研磨床上；
步骤五：摆角参数设定：首先进行油石对刀，然后设定沟道数控精研磨床的摆动参数，粗研CBN3000油石摆角的振幅为3～5°，粗研CBN3000油石的切入角为待加工轴承外圈桃形沟道弧长与偏心弧长之和对应角度的一半；
步骤六：粗研：启动沟道数控精研磨床进行粗研，粗研一段时间后，暂停沟道数控精研磨床，将粗研CBN3000油石从油石夹具上取下；
步骤七：装夹细研油石：将细研W7油石的柄端插装在矩形通槽(1-1-1)内，且位于压块(4)的下端，通过旋紧紧定螺钉(3)，紧定螺钉(3)带动压块(4)向下施压，将细研W7油石固定在压块(4)的下端面与矩形通槽(1-1-1)的槽底之间；
步骤八：摆角参数设定：首先进行油石对刀，然后设定沟道数控精研磨床的摆动参数，细研W7油石摆角的振幅为3～5°，细研W7油石的切入角为待加工轴承外圈桃形沟道弧长与偏心弧长之和对应角度的一半；
步骤九：细研：首先启动沟道数控精研磨床进行细研，细研一段时间后，关闭摆角机和沟道数控精研磨床，将细研W7油石从油石夹具上取下；
步骤十：装夹精研油石：将精研W7油石的柄端插装在矩形通槽(1-1-1)内，且位于压块(4)的下端，通过旋紧紧定螺钉(3)，紧定螺钉(3)带动压块(4)向下施压，将精研W7油石固定在压块(4)的下端面与矩形通槽(1-1-1)的槽底之间；
步骤十一：摆角参数设定：首先进行油石对刀，然后设定沟道数控精研磨床的摆动参数，精研W7油石摆角的振幅为3～5°，精研W7油石的切入角为待加工轴承外圈桃形沟道弧长与偏心弧长之和对应角度的一半；
步骤十二：精研：首先启动沟道数控精研磨床和摆角机进行精研，精研一段时间后，关闭摆角机和沟道数控精研磨床，将精研W7油石从油石夹具上取下；
步骤十三：换面研磨：至此完成了待加工轴承外圈的一个半沟道的研磨，然后将待加工轴承外圈翻转换面，对待加工轴承外圈的另一个半沟道进行研磨，研磨过程重复步骤四～步骤十二，完成整个待加工轴承外圈桃形沟道的精研加工。
2.根据权利要求1所述一种四点接触轴承外圈整体桃形沟道精研加工方法，其特征在于：所述步骤一中的夹具体(1)和压块(4)是由20CrMo钢制作的夹具体和压块。
3.根据权利要求2所述一种四点接触轴承外圈整体桃形沟道精研加工方法，其特征在于：所述步骤一中的紧定螺钉(3)是内六角平端紧定螺钉。
4.根据权利要求3所述一种四点接触轴承外圈整体桃形沟道精研加工方法，其特征在于：所述步骤一中的紧定螺钉(3)为M10×30紧定螺钉。
5.根据权利要求1、2、3或4所述一种四点接触轴承外圈整体桃形沟道精研加工方法，其特征在于：所述步骤一中的定位销(2)为M6×16圆柱销。
6.根据权利要求5所述一种四点接触轴承外圈整体桃形沟道精研加工方法，其特征在于：所述步骤一中的连接盘(1-3)的左右两侧设有平面(1-3-1)。
7.根据权利要求1、2、3、4或6所述一种四点接触轴承外圈整体桃形沟道精研加工方法，其特征在于：所述步骤六中的粗研时间为11～13s。
8.根据权利要求7所述一种四点接触轴承外圈整体桃形沟道精研加工方法，其特征在于：所述步骤九中的细研时间为9～10s。
9.根据权利要求8所述一种四点接触轴承外圈整体桃形沟道精研加工方法，其特征在于：所述步骤十二中的精研时间为7～8s。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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| GR01 | Patent grant | ||
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