CN115213742B - 一种大凸度滚针多曲率抛串加工方法 - Google Patents

一种大凸度滚针多曲率抛串加工方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种大凸度滚针多曲率抛串加工方法，其包括：设定检测的指定位置t1、t2和t3，三个位置对应的凸出量序号为，△1，△2和△3，首先采用曲率半径为R1的抛串桶对滚针抛串，检测滚针上指定位置t3的凸出量T，若T=（70﹪～80﹪）△3，更换曲率半径为R2的抛串桶，R1＞R2，检测滚针上指定位置t2的凸出量T，若T=（80﹪～90﹪）△2，更换曲率半径为R3的抛串桶，R2＞R3，直至指定位置t1的凸出量T=△1。上述大凸度滚针多曲率抛串加工方法可以加工出单一抛串无法达到的大凸度，滚针轮廓更加与对数曲线接近；同时滚针在后期大负荷应用中，减少应力集中能力和抗疲劳剥落的能力显著提高。

Description

一种大凸度滚针多曲率抛串加工方法
技术领域
本发明属于滚针加工技术，尤其是涉及一种大凸度滚针多曲率抛串加工方法。
背景技术
为了提高长滚针的承载能力和寿命，从目前来看国、内外客户要求定点多段测量滚针母线凸出量，最长段需达到25μm左右。目前可以通过贯穿无心磨加工大凸度成型方式和有一定限制的大凸度超精方式获得，但贯穿无心磨加工成型方式使产品表面出现拉应力，降低工作中的承载能力，而且两端很容易出现鱼鳞片，在应用中加剧疲劳剥落的提前发生；而超精凸度方式需采用多道定向加工，由于去除量小，而且随着粗糙度的降低，去除量会越来越小，一致性较差，效率很低，成本很高。
发明内容
本发明的目的在于提供一种大凸度滚针多曲率抛串加工方法，以解决现有技术大凸度滚针加工方法存在降低滚针承载能力、一致性差、效率低和成本高的问题。
为达此目的，本发明采用以下技术方案：
一种大凸度滚针多曲率抛串加工方法，其包括如下步骤：
步骤1）：设定检测的指定位置t1、 t2和 t3，所述t1， t2和 t3均是以滚针的长度中心线为对称线的一对称长度，其中，t1=（80﹪～90﹪）*Lw，t2=（70﹪～80﹪）*Lw，t3=（40﹪～60﹪）*Lw，其中，Lw为滚针全长，所述t1、 t2和 t3对应的凸出量序号依次为，△1，△2和△3，△1为t1与对应滚针圆弧段最高点的垂直距离，△2为t2与对应滚针圆弧段最高点的垂直距离，△3为t3与对应滚针圆弧段最高点的垂直距离，其中，△1=15μm ～30μm，△2=7μm ～15μm，△3=0μm ～3μm，
步骤2）：首先采用曲率半径为R1的抛串桶对滚针进行初次抛串，以去除长滚针两端微余量，
步骤3）：检测滚针上指定位置t3的凸出量T，若T=（70﹪～80﹪）△3，更换曲率半径为R2的抛串桶对滚针进行抛串，其中，R1＞R2，
步骤4）：检测滚针上指定位置t2的凸出量T，若T=（80﹪～90﹪）△2，更换曲率半径为R3的抛串桶对滚针进行抛串，其中，R2＞R3，
步骤5）：检测滚针上指定位置t1的凸出量T，当T=△1时即可。
进一步的说，所述步骤2）中4000㎜＜R1≤5000㎜，所述抛串桶的转速为：1 rpm～4rpm。
进一步的说，所述步骤3）中3000㎜＜R2≤4000㎜，所述抛串桶的转速为：2rpm～8rpm。
进一步的说，所述步骤4）中2000㎜＜R3≤3000㎜，所述抛串桶的转速为：5rpm～10rpm。
本发明的有益效果为，与现有技术相比所述大凸度滚针多曲率抛串加工方法采用“先小曲率，后大曲率”的多级抛串工艺，可以加工出单一抛串无法达到的大凸度，能保证越到滚针两端衰减越快的有利情况，使得长滚针两端一直处于高摩擦情况，并不断向中间延伸。由于摩擦的轨迹为双曲线，在这种情况下抛串，滚针轮廓更加与对数曲线接近。因为长滚针长期处于摩擦状态，而非撞击状态，所以对长滚针表面有较大的预压应力的形成非常有利，从而使得滚针在后期大负荷应用中，减少应力集中能力和抗疲劳剥落的能力显著提高。
附图说明
图1是本发明大凸度滚针多曲率抛串加工方法的符号定义及加工测量参数对照图；
图2是本发明大凸度滚针多曲率抛串加工方法的滚针凸出量测量点的示意图。
具体实施方式
下面结合附图并通过具体实施方式来进一步说明本发明的技术方案。
为了便于理解本发明，下面将参照相关附图对本发明进行更全面的描述。附图中给出了本发明的较佳实施例。但是，本发明可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施例。相反地，提供这些实施例的目的是使对本发明的公开内容理解的更加透彻全面。需要说明的是，当部件被称为“固定于”另一个部件，它可以直接在另一个部件上或者也可以存在居中的部件。当一个部件被认为是“连接”另一个部件，它可以是直接连接到另一个部件或者可能同时存在居中部件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的，并不表示是唯一的实施方式。除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本发明。本文所使用的术语“及／或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。
实施例一
请参阅图1和图2所示，图2中Ød为滚针的直径，本实施例中，一种大凸度滚针多曲率抛串加工方法，其包括如下步骤：
步骤1）：设定检测的指定位置t1、 t2和 t3，所述t1， t2和 t3均是以滚针的长度中心线为对称线的一对称长度，其中，t1=（80﹪～90﹪）*Lw，t2=（70﹪～80﹪）*Lw，t3=（40﹪～60﹪）*Lw，其中，Lw为滚针全长，所述t1、 t2和 t3对应的凸出量序号依次为，△1，△2和△3，△1为t1与对应滚针圆弧段最高点的垂直距离，△2为t2与对应滚针圆弧段最高点的垂直距离，△3为t3与对应滚针圆弧段最高点的垂直距离，其中，△1=15μm ～30μm，△2=7μm ～15μm，△3=0μm ～3μm，
步骤2）：首先采用曲率半径为R1的抛串桶对滚针进行初次抛串，以去除长滚针两端微余量，其中，R1=4100㎜，抛串桶的转速为1 rpm，
步骤3）：检测滚针上指定位置t3的凸出量T，若T=（70﹪～80﹪）△3，更换曲率半径为R2的抛串桶对滚针进行抛串，其中，R2=3100㎜，抛串桶的转速为2rpm，
步骤4）：检测滚针上指定位置t2的凸出量T，若T=（80﹪～90﹪）△2，更换曲率半径为R3的抛串桶对滚针进行抛串，其中，R3=2100㎜，抛串桶的转速为5rpm，
步骤5）：检测滚针上指定位置t1的凸出量T，当T=△1时即可。
实施例二
请参阅图1和图2所示，图2中Ød为滚针的直径，本实施例中，一种大凸度滚针多曲率抛串加工方法，其包括如下步骤：
步骤1）：设定检测的指定位置t1、 t2和 t3，所述t1， t2和 t3均是以滚针的长度中心线为对称线的一对称长度，其中，t1=（80﹪～90﹪）*Lw，t2=（70﹪～80﹪）*Lw，t3=（40﹪～60﹪）*Lw，其中，Lw为滚针全长，所述t1、 t2和 t3对应的凸出量序号依次为，△1，△2和△3，△1为t1与对应滚针圆弧段最高点的垂直距离，△2为t2与对应滚针圆弧段最高点的垂直距离，△3为t3与对应滚针圆弧段最高点的垂直距离，其中，△1=15μm ～30μm，△2=7μm ～15μm，△3=0μm ～3μm，
步骤2）：首先采用曲率半径为R1的抛串桶对滚针进行初次抛串，以去除长滚针两端微余量，其中，R1=4500㎜，抛串桶的转速为2.5 rpm，
步骤3）：检测滚针上指定位置t3的凸出量T，若T=（70﹪～80﹪）△3，更换曲率半径为R2的抛串桶对滚针进行抛串，其中，R2=3500㎜，抛串桶的转速为5rpm，
步骤4）：检测滚针上指定位置t2的凸出量T，若T=（80﹪～90﹪）△2，更换曲率半径为R3的抛串桶对滚针进行抛串，其中，R3=2500㎜，抛串桶的转速为7.5rpm，
步骤5）：检测滚针上指定位置t1的凸出量T，当T=△1时即可。
实施例三
请参阅图1和图2所示，图2中Ød为滚针的直径，本实施例中，一种大凸度滚针多曲率抛串加工方法，其包括如下步骤：
步骤1）：设定检测的指定位置t1、 t2和 t3，所述t1， t2和 t3均是以滚针的长度中心线为对称线的一对称长度，其中，t1=（80﹪～90﹪）*Lw，t2=（70﹪～80﹪）*Lw，t3=（40﹪～60﹪）*Lw，其中，Lw为滚针全长，所述t1、 t2和 t3对应的凸出量序号依次为，△1，△2和△3，△1为t1与对应滚针圆弧段最高点的垂直距离，△2为t2与对应滚针圆弧段最高点的垂直距离，△3为t3与对应滚针圆弧段最高点的垂直距离，其中，△1=15μm ～30μm，△2=7μm ～15μm，△3=0μm ～3μm，
步骤2）：首先采用曲率半径为R1的抛串桶对滚针进行初次抛串，以去除长滚针两端微余量，其中，R1=5000㎜，抛串桶的转速为4 rpm，
步骤3）：检测滚针上指定位置t3的凸出量T，若T=（70﹪～80﹪）△3，更换曲率半径为R2的抛串桶对滚针进行抛串，其中，R2=4000㎜，抛串桶的转速为8rpm，
步骤4）：检测滚针上指定位置t2的凸出量T，若T=（80﹪～90﹪）△2，更换曲率半径为R3的抛串桶对滚针进行抛串，其中，R3=3000㎜，抛串桶的转速为10rpm，
步骤5）：检测滚针上指定位置t1的凸出量T，当T=△1时即可。
注意，上述仅为本发明的较佳实施例及所运用技术原理。本领域技术人员会理解，本发明不限于这里所述的特定实施例，对本领域技术人员来说能够进行各种明显的变化、重新调整和替代而不会脱离本发明的保护范围。因此，虽然通过以上实施例对本发明进行了较为详细的说明，但是本发明不仅仅限于以上实施例，在不脱离本发明构思的情况下，还可以包括更多其他等效实施例，而本发明的范围由所附的权利要求范围决定。

Claims (4)

1.一种大凸度滚针多曲率抛串加工方法，其特征在于，其包括如下步骤：
步骤1)：设定检测的指定位置t1、t2和t3，所述t1，t2和t3均是以滚针的长度中心线为对称线的一对称长度，其中，t1＝(80﹪～90﹪)*Lw，t2＝(70﹪～80﹪)*Lw，t3＝(40﹪～60﹪)*Lw，其中，Lw为滚针全长，所述t1、t2和t3对应的凸出量序号依次为，△1，△2和△3，其中，△1为t1与对应滚针圆弧段最高点的垂直距离，△2为t2与对应滚针圆弧段最高点的垂直距离，△3为t3与对应滚针圆弧段最高点的垂直距离，△1＝15μm～30μm，△2＝7μm～15μm，△3＝0μm～3μm，
步骤2)：首先采用曲率半径为R1的抛串桶对滚针进行初次抛串，以去除长滚针两端微余量，
步骤3)：检测滚针上指定位置t3的凸出量T，若T＝(70﹪～80﹪)△3，更换曲率半径为R2的抛串桶对滚针进行抛串，其中，R1＞R2，
步骤4)：检测滚针上指定位置t2的凸出量T，若T＝(80﹪～90﹪)△2，更换曲率半径为R3的抛串桶对滚针进行抛串，其中，R2＞R3，
步骤5)：检测滚针上指定位置t1的凸出量T，当T＝△1时即可。
2.根据权利要求1所述的大凸度滚针多曲率抛串加工方法，其特征在于，所述步骤2)中4500㎜＜R1≤5000㎜，所述抛串桶的转速为：1rpm～4rpm。
3.根据权利要求1所述的大凸度滚针多曲率抛串加工方法，其特征在于，所述步骤3)中3000mm＜R2≤4000mm，所述抛串桶的转速为：2rpm～8rpm。
4.根据权利要求1所述的大凸度滚针多曲率抛串加工方法，其特征在于，所述步骤4)中2000㎜＜R3≤3000㎜，所述抛串桶的转速为：5rpm～10rpm。
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