CN1161897A - 球轴承椭圆沟道的切入磨削法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种球轴承椭圆沟道的切入磨削法，将车加工圆弧沟道采用成型切入磨削方法磨成椭圆形沟道，即先用修整器将普通砂轮工作表面截形修整为椭圆弧形，然后根据成型磨削的原理利用修整后的椭圆弧形砂轮在套圈上磨出椭圆沟道。与现有技术相比，本发明采用的是轴承行来磨削弧形沟道时普遍采用的切入磨削法，调整环节少，加工稳定性好，精度高，可实现高速磨削和自动化生产。

Description

球轴承椭圆沟道的切入磨削法

本发明涉及一种球轴承椭圆沟道的加工方法，尤其是一种球轴承椭圆沟道的切入磨削法。

在现有技术中，人们一般把三点、四点接触球轴承的沟道设计成“桃形”沟道，但研究已表明，椭圆形沟道是一种更优的沟道形状，目前，其加工方法一般是采用数控磨床进行加工，这样，需要专用设备才能加工，且造价很高。

本发明的目的是提供一种经济、高效、高精度、易行的三点、四点接触球轴承椭圆沟道的成形切入磨削方法。

本发明的目的是通过以下技术方案来实现：一种球轴承椭圆沟道的切入磨削法，先以车削方法成形出园弧沟道，其特征在于车削后的圆弧沟道采用成形切入磨削方法磨成椭圆形沟道，即先用修整器将普通砂轮工作表面截形修整为椭圆弧形，然后利用修整后的椭圆弧形砂轮在套圈上磨出椭圆沟道。

在上述的技术解决方案中，用修整器修整砂轮时，修整器运动轨迹所在平面和砂轮轴线呈角度布置，其夹角范围为：0°＜a≤30°

本发明的附图说明如下：

图1.本发明的砂轮截形修整几何原理图；

图2.本发明的砂轮截形修整示意图；

图3.本发明图2的左示图；

图4.本发明球轴承内圈椭圆沟道截形几何设计图。

下面结合附图及实施例对本发明作进一步的解释和说明：

本发明所述及的球轴承椭圆沟道加工所采用的车削、切入磨削法，其车削仍然是车成圆弧沟道，沟半径R约等于钢球半径，沟道形状仍采用曲率球刮色检查；椭圆沟道的磨削采用成形切入磨削方法，只要能将砂轮工作表面截形修整为对应的椭圆弧形，就能在套圈上磨出椭圆沟道。所以，椭圆沟道的磨削问题实质上就转化成了砂轮的修整问题，砂轮的修整如图1所示：这种修整方法是以椭圆的形成原理为依据，其修整方法属于圆弧修整法。

在修整砂轮时，修整器运动轨迹所在平面AMEB和砂轮1轴线0gXg呈a角度布置，a称为修整器运动方位角，修整器的回转半径为r。数学推导可以证明：这样修整出的砂轮截形具有很好的椭圆特征。a、r由椭圆沟道的设计输出参数及砂轮最大半径Rmax决定，可通过专用程序ellip—zl解关于a、r的超越方程组得到a、r值。

然后对a、r进行调整，如图2、图3所示：

①r的调整：粗调：测量金刚石修整器3工作点到其旋转中心线2的距离。

微调：试磨产品，检测椭圆沟道形状，根据检测得到的信

息微调金刚笔的伸出量。

②a的调整：根据几何定理，a实际上也就是修整器3底座和磨床水平台面4的夹角，即如能将修整器3底座相对于磨床水平台面4在竖直面内倾斜a角度，就实现了修整器运动轨迹所在平面AMEB和砂轮轴线0gXg的夹角为a。对单一品种生产时，可加入倾角为a的角度调整垫块1于修整器3底座和机床水平台面4之间；对多品种生产时，可设计角度调整机构加入修整器底座3和机床水平台面4之间。

③其他调整：调整a时，会发生某些部件之间的轻度干涉情况，可采取对应措施解决，如调整金刚笔工作点与砂轮5横向、纵向的相互位置。

a、r调整的准确度就从根本上保证了椭圆沟道的几何形状。

同现有技术相比，本发明具有如下的优点：

1.椭圆沟道磨削加工使用的设备是轴承行业普遍采用的沟道磨床，如3MZ1410、3MZ1310、3MZ136等，无需购置昂贵的数控磨床；

2.磨削方法采用的是轴承行业磨削圆弧形沟道时普遍采用的切入磨削法调整环节少，加工稳定性好，易于实现高速磨削和自动化生产；

3.砂轮修整仍采用圆弧修整法，只是要对砂轮修整器进行几个方面(主要是a、r)的调整，但这种调整简便易行，修整器修整砂轮的频度同磨削圆弧沟道一样；

4.因椭圆沟道形状精度主要由工艺系统保证，因此，沟道质量稳定。

5.可实现高效率，大批量生产；

6.如转产生产圆弧形沟道的轴承，只须撤去角度调整机构即可。

现以某一型号四点接触球轴承内圈椭圆沟道为例加以说明，如图2所示：设计输入：d2＝34d＝16  B＝19.4  Dw＝7.938

      Dwp＝39＝35°  fi＝0.514(＝4.08)设计输出：a＝4.267  b＝4.087  y＝19.793   di＝31.051  c＝6.009

      H＝1.375h＝0.005  ＝3.91(f＝0.493) $\frac{f-f}{f}<5\%$ 其中d2—轴承内圈外径 d—轴承内径 B—内圈宽度 Dw—钢球直径

Dwp—钢球组的中心圆直径  —接触角

fi—接触点套圈沟道沟曲率半径系数

a—椭圆长半轴  b—椭圆短半轴  y0—椭圆中心纵座标

di—椭圆沟底直径 c—沟底宽度 H—沟底深度 h—底隙

  —长轴顶点曲率半径

将以上输出参数和砂轮最大半径Rmax作为新的输入参数运行程序ellip-zl计算修整器调整参数，结果为：r＝4.27mm a＝17°6′据此可设计角度调整垫块，加入修整器底座和床身之间。(如该台机床用于磨削圆弧沟道时，只须将角度调整机构撤去即可。)

磨削出的沟道完全达到设计要求，其中沟道表面粗糙度Ra≤0.63；沟道形状误差(剖切后放大50倍投影检查)≤1％；沟径误差在±0.015以内。

Claims (3)

1.一种球轴承椭圆沟道的加工方法，先以车削方法成形出园弧沟道，其特征在于车削后的圆弧沟道采用成形切入磨削方法磨成椭圆形沟道，即先用修整器将普通砂轮工作表面截形修整为椭圆弧形，然后根据成形磨削的原理，利用修整后的椭圆弧形砂轮在套圈上磨出椭圆沟道。

2.根据权利要求1所述的球轴承椭圆沟道的加工方法，其特征在于用修整器修整砂轮时，修整器运动轨迹所在平面(AMEB)和砂轮轴线(0gXg)呈(a)角度布置。

3.根据权利要求2所述的球轴承椭圆沟道的加工方法，其特征在于修整器运动轨迹所在平面(AMEB)和砂轮轴线(OgXg)所夹角度(a)角的范围为：

0°＜(a)≤30°

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