CN117655903A - 一种新型cbn油石及其加工、使用方法 - Google Patents
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Abstract
本申请公开了一种新型CBN油石及其加工、使用方法，涉及油石的技术领域。一种新型CBN油石，包括磨具和连接杆，所述磨具的一端为用于对滚道进行珩磨的圆弧加工端，另一端为第一连接端，所述连接杆的一端为第二连接端，所述第一连接端和所述第二连接端相连；所述磨具包括中间的第一珩磨部和环绕于第一珩磨部的第二珩磨部，第一珩磨部和第二珩磨部相连，所述第一珩磨部在连接杆长度方向的厚度小于第二珩磨部在连接杆长度方向的厚度。本申请还公开了一种新型CBN油石的加工方法以及新型CBN油石的使用方法。本申请能改变滚道面上的缺陷形成位置从而能便于及时观察到缺陷，继而能及时更换油石。
Description
技术领域
本申请涉及油石的技术领域，尤其是涉及一种新型CBN油石及其加工、使用方法。
背景技术
油石是指一种富含油质的岩石，其依据材料分类通常能够分为六种：绿碳化硅、白刚玉、棕刚玉、碳化硼、红宝石和天然玉，油石本为黑色或棕黑色，表面看起来不像含有油质，但用热气蒸馏时，其中的有机物分解而成煤油，故而得名，其质地细密坚韧，常用作磨具。当前，也常把用结合剂和磨料制成的条状固结磨具称为油石，而一种CBN（立方晶氮化硼）油石则是上述油石中的一种，CBN油石被广泛应用于轴承珩磨领域，并且为了便于伸入到轴承的指定位置进行磨削，在固结磨具的端部会安装连接杆。
目前公开了一种CBN油石，其包括固结磨具和长方体状的连接杆，连接杆包括端部的第一黏连端，固结磨具包括端部的第二黏连端，第二黏连端的端面平整，第一黏连端通过胶水与第二黏连端粘连固定；固结磨具还包括远离连接杆一端的圆弧端，圆弧端用于对轴承的滚道进行磨削。
上述相关技术中，随着圆弧端珩磨加工的进行，固结磨具结构被不断磨损消耗，从而导致固结磨具整体结构越来越短，第一黏连端的边缘结构会先暴露出来，这会使得第一黏连端边缘结构可能接触到轴承滚道的被珩磨表面，第一黏连端边缘结构可能会参与珩磨，但是此时即使第一黏连端参与珩磨，对轴承滚道面的磨削仍旧可以继续进行，只是第一黏连端的边缘结构会随着珩磨的进行而不时的刮蹭到滚道的侧壁面上从而形成表面缺陷，非持续性的刮蹭导致表面的异常缺陷初期较小不易观察，只有随着固结磨具的进一步使用而导致滚道表面异常缺陷的面积增大才易于观察，上述刮蹭所导致的较大范围的异常缺陷面积会导致该加工表面加工效果例如粗糙度变差，继而会导致后续轴承装配后工作时的振动加剧，影响轴承的寿命性能及使用性能。
发明内容
为了能改变滚道面上的缺陷形成位置从而能便于及时观察到缺陷，继而能及时更换油石，本申请提供一种新型CBN油石及其加工、使用方法。
第一方面，本发明的上述发明目的一是通过以下技术方案得以实现的：
一种新型CBN油石，包括磨具和连接杆，所述磨具的一端为用于对滚道进行珩磨的圆弧加工端，另一端为第一连接端，所述连接杆的一端为第二连接端，所述第一连接端和所述第二连接端相连；所述磨具包括中间的第一珩磨部和环绕于第一珩磨部的第二珩磨部，第一珩磨部和第二珩磨部相连，所述第一珩磨部在连接杆长度方向的厚度小于第二珩磨部在连接杆长度方向的厚度。
通过采用上述技术方案，利用连接杆能使得磨具便于对滚道面进行珩磨加工，在磨具长时间珩磨而导致磨具整体结构越来越短后，由于中间的第一珩磨部在连接杆长度方向的厚度小于外侧的第二珩磨部在连接杆长度方向的厚度，所以连接杆中间的位置会最先暴露出来而参与珩磨，此时滚道面上的缺陷形成位置被改变为位于滚道的底壁上，而暴露出来的连接杆的结构是始终参与珩磨的，所以滚道上的缺陷会形成的很快，并且随着油石的珩磨摆动，缺陷会快速扩散至整个滚道底壁，缺陷易于被观察到，能够及时对油石进行更换。
优选的，所述第一连接端的端面和第二连接端的端面相贴合，所述第一连接端和第二连接端的端面均为弧面。
优选的，所述第一连接端在连接杆厚度方向的投影具有第一弧线，所述圆弧加工端在连接杆厚度方向的投影具有第二弧线，所述第二弧线的曲率半径大于第一弧线的曲率半径。
通过采用上述技术方案，第二连接端的中间位置首先暴露出来而参与对滚道的珩磨。
优选的，所述第一连接端粘接于所述第二连接端上。
通过采用上述技术方案，能够保证第一连接端和第二连接端连接的稳定性。
优选的，所述连接杆为延长方杆。
优选的，所述第一珩磨部位于连接杆的中心位置。
第二方面，本发明的上述发明目的二是通过以下技术方案得以实现的：
一种应用于所述的新型CBN油石的加工方法，包括以下步骤：
S1、人工制造出油石初坯，将油石初坯分割获得多块磨具，准备和磨具相同数量的连接杆；
S2、使用波浪形刀具对多块磨具和多个连接杆同时进行加工，在每一磨具上均加工出圆弧加工端和第二连接端，在每一连接杆上均加工出第二连接端；
S3、使用胶水将第二连接端粘接于第一连接端上。
通过采用上述技术方案，在准备好相同数量的磨具和连接杆后，使用波浪形刀具能够较为高效的在磨具和连接杆上加工出圆弧加工端和第二连接端，并且波浪形刀具能够一次性对多个磨具和多个连接杆同时进行加工。
优选的，在所述S2步骤中，还能够使用天然石材作为油石初坯。
第三方面，本发明的上述发明目的三是通过以下技术方案得以实现的：
一种应用于所述的新型CBN油石的使用方法，包括以下步骤：
S1、在磨具对滚道进行珩磨时，使用距离传感器实时监测磨具的使用量；
S2、基于距离传感器获得的数据来确定磨具是否即将被磨完，在磨具即将被磨完时，时刻注意滚道表面是否出现加工缺陷；
S3、当滚道表面出现加工缺陷时停止磨具对滚道的珩磨。
通过采用上述技术方案，基于距离传感器能够实时检测得到磨具被磨削掉的量，从而判断出磨具还有多少待磨的长度，在判断出磨具即将被磨削完时，时刻观察滚道表面的加工缺陷是否有形成即可判断是否停止对滚道的珩磨，上述方法能够尽可能的减少磨具的浪费，从而降低成本。
综上所述，本发明包括以下至少一种有益技术效果：
1．利用连接杆能使得磨具便于对滚道面进行珩磨加工，在磨具长时间珩磨而导致磨具整体结构越来越短后，由于中间的第一珩磨部在连接杆长度方向的厚度小于外侧的第二珩磨部在连接杆长度方向的厚度，所以连接杆中间的位置会最先暴露出来而参与珩磨，此时滚道面上的缺陷形成位置被改变为位于滚道的底壁上，而暴露出来的连接杆的结构是始终参与珩磨的，所以滚道上的缺陷会形成的很快，并且随着油石的珩磨摆动，缺陷会快速扩散至整个滚道底壁，缺陷易于被观察到，能够及时对油石进行更换；
2.在准备好相同数量的磨具和连接杆后，使用波浪形刀具能够较为高效的在磨具和连接杆上加工出圆弧加工端和第二连接端，并且波浪形刀具能够一次性对多个磨具和多个连接杆同时进行加工；
3.基于距离传感器能够实时检测得到磨具被磨削掉的量，从而判断出磨具还有多少待磨的长度，在判断出磨具即将被磨削完时，时刻观察滚道表面的加工缺陷是否有形成即可判断是否停止对滚道的珩磨，上述方法能够尽可能的减少磨具的浪费，从而降低成本。
附图说明
图1是本申请实施例中一种新型CBN油石的整体结构示意图；
图2是本申请实施例中一种新型CBN油石的爆炸图；
图3是一种新型CBN油石的俯视图；
图4是用于体现波浪形刀具结构的结构示意图。
附图中标记：1、磨具；11、圆弧加工端；12、第一连接端；13、第一珩磨部；14、第二珩磨部；2、连接杆；21、第二连接端；3、刀体；31、第一波浪形刀刃；311、第一弧形槽；32、第二波浪形刀刃；321、第二弧形槽；
a、第一弧线；b、第二弧线。
具体实施方式
以下结合附图对本发明作进一步详细说明。
在本发明的描述中，需要理解的是，涉及到方位描述，例如上、下、前、后、左、右等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
本申请实施例公开一种新型CBN油石。用于改变滚道面上的缺陷形成位置从而能便于及时观察到缺陷，继而能及时更换油石。
参照图1和图2，一种新型CBN油石包括磨具1和连接杆2，磨具1为四棱柱状，连接杆2为连接方杆，磨具1上端为用于对滚道进行珩磨的圆弧加工端11，下端为第一连接端12，连接杆2的上端为第二连接端21，第一连接端12和第二连接端21相连，利用连接杆2能便于将磨具1伸入到滚道内对滚道面进行珩磨加工。
在本实施例中，珩磨主要用于精加工，在将轴承上的滚道初步加工成型后，通过使用外部设备例如珩磨机夹持CBN油石珩磨滚道的方法来对滚道进行精加工，从而降低滚道表面的粗糙度以及使得滚道的各项尺寸达到加工要求。
参照图1和图2，具体地，在本实施例中，第一连接端12通过胶水粘接于第二连接端21上，且第一连接端12的端面和第二连接端21的端面相贴合，第一连接端12和第二连接端21的端面均为弧面。在其他实施例中，第一连接端12的端面和第二连接端21的端面在水平面上的投影也可以为梯形或三角形等其他图形。
参照图2和图3，磨具1包括中间的第一珩磨部13和环绕于第一珩磨部13的第二珩磨部14，第一珩磨部13位于连接杆2的中心位置，第一珩磨部13和第二珩磨部14相连且第一珩磨部13和第二珩磨部14为一体件，第一珩磨部13在竖向上的厚度小于第二珩磨部14在竖向上的厚度。具体地，第一连接端12在水平面上的投影具有第一弧线a，圆弧加工端11在水平面上的投影具有第二弧线b，第二弧线b的曲率半径大于第一弧线a的曲率半径。
在磨具1长时间珩磨而导致磨具1整体结构在竖向上越来越短后，由于中间的第一珩磨部13在竖向上的厚度小于外侧的第二珩磨部14在竖向上的厚度，所以第二连接端21的中间位置的结构会最先暴露出来而参与珩磨，相较于现有技术中连接杆2的边缘先暴露出来的情况而言，此时滚道面上的缺陷形成位置由滚道侧壁被改变为位于滚道的底壁上，而暴露出来的连接杆2的结构是始终参与珩磨的，所以滚道上的缺陷会形成的很快，并且随着油石的珩磨摆动，缺陷会快速扩散至整个滚道底壁，缺陷易于被工人观察到或被机器检测到，能够及时对油石进行更换从而避免缺陷的进一步扩散。
通过使得第二弧线b的曲率半径大于第一弧线a的曲率半径的原因是为了避免连接杆2上端一起全部暴露出来参与珩磨，因为这会导致滚道面上的形成的缺陷面积较大。
本申请实施例中一种新型CBN油石的实施原理为：将磨具1伸入到滚道内对滚道面进行持续珩磨从而使得磨具1在竖向上的厚度不断变小，持续的珩磨动作直至连接杆2上端的中间部分结构暴露出来参与珩磨，此时滚道面底壁上产生易于观察的缺陷，在观察到缺陷形成后进行油石更换。
本申请还公开了一种新型CBN油石的加工方法，包括以下步骤：
S1、预备好油石初坯，使用切割机将油石初坯分割获得多块同样大小的磨具1，准备和磨具1相同数量的连接杆2；
油石初坯可以为用结合剂和磨料结合的人工制造而成，也可以天然氮化硼石材作为油石初坯。在本实施例中，切割得到的磨具1为四棱柱状，连接杆2也为四棱柱状，且连接杆2的横截面大小与磨具1的横截面大小一致。
S2、使用外部设备例如冲压机装夹波浪形刀具对多块磨具1和多个连接杆2同时进行加工，在每一磨具1上均加工出圆弧加工端11和第二连接端21，在每一连接杆2上均加工出第二连接端21；
参照图4，波浪形刀具包括刀体3，刀体3的一端为第一波浪形刀刃31，另一端为第二波浪形刀刃32，第一波浪形刀刃31形成有多个第一弧形槽311，结合图2，第一弧形槽311在水平线上的投影大小与圆弧加工端11在水平线上的投影大小相同；第二波浪形刀刃32形成有多个第二弧形槽321，第二弧形槽321在水平线上的投影大小与第二连接端21在水平线上的投影大小相同。
另外，对于多数型号的轴承来说，磨具的弧面要求是相同的，因此同一个波浪形刀具可重复使用，可以降低成本。
S3、使用胶水将第二连接端21粘接于第一连接端12上，并注意第二连接端21与第一连接端12贴合从而获得成品。
本申请还公开了一种新型CBN油石的使用方法，包括以下步骤：
S1、在磨具1对滚道进行珩磨时，使用距离传感器实时监测磨具1的使用量；
S2、基于距离传感器获得的数据来确定磨具1是否即将被磨完，在磨具1即将被磨完时，时刻注意滚道表面是否出现加工缺陷；
S3、当滚道表面出现加工缺陷时停止磨具1对滚道的珩磨，之后更换CBN油石。
目前根据不同的需求，磨具1有不同的长度，对于不同型号、不同材料、不同初始表面粗糙度、设备参数不一致的加工状态来说，磨具1的损耗速度也不一样。在本申请中，可以将距离传感器安装在连接杆2上，在磨具1对滚道珩磨时，通过距离传感器能够实时检测到距离传感器与滚道之间的距离，基于此能够计算出磨具1的被磨掉的量和磨具1剩余的量，当判断出磨具1即将被磨削完时，时刻观察滚道表面的加工缺陷是否有形成即可判断是否停止对滚道的珩磨，上述方法能够尽可能的减少磨具1的浪费，磨具1在延长杆上残留的量较小，从而降低了成本。
本具体实施方式的实施例均为本发明的较佳实施例，并非依此限制本发明的保护范围，故：凡依本发明的结构、形状、原理所做的等效变化，均应涵盖于本发明的保护范围之内。
Claims (9)
1.一种新型CBN油石，其特征在于：包括磨具(1)和连接杆(2)，所述磨具(1)的一端为用于对滚道进行珩磨的圆弧加工端(11)，另一端为第一连接端(12)，所述连接杆(2)的一端为第二连接端(21)，所述第一连接端(12)和所述第二连接端(21)相连；所述磨具(1)包括中间的第一珩磨部(13)和环绕于第一珩磨部(13)的第二珩磨部(14)，第一珩磨部(13)和第二珩磨部(14)相连，所述第一珩磨部(13)在连接杆(2)长度方向的厚度小于第二珩磨部(14)在连接杆(2)长度方向的厚度。
2.根据权利要求1所述的一种新型CBN油石，其特征在于：所述第一连接端(12)的端面和第二连接端(21)的端面相贴合，所述第一连接端(12)和第二连接端(21)的端面均为弧面。
3.根据权利要求2所述的一种新型CBN油石，其特征在于：所述第一连接端(12)在连接杆(2)厚度方向的投影具有第一弧线(a)，所述圆弧加工端(11)在连接杆(2)厚度方向的投影具有第二弧线(b)，所述第二弧线(b)的曲率半径大于第一弧线(a)的曲率半径。
4.根据权利要求2所述的一种新型CBN油石，其特征在于：所述第一连接端(12)粘接于所述第二连接端(21)上。
5.根据权利要求2所述的一种新型CBN油石，其特征在于：所述连接杆(2)为延长方杆。
6.根据权利要求2所述的一种新型CBN油石，其特征在于：所述第一珩磨部(13)位于连接杆(2)的中心位置。
7.一种应用于权利要求2-6任一项所述的新型CBN油石的加工方法，其特征在于：包括以下步骤：
S1、人工制造出油石初坯，将油石初坯分割获得多块磨具(1)，准备和磨具(1)相同数量的连接杆(2)；
S2、使用波浪形刀具对多块磨具(1)和多个连接杆(2)同时进行加工，在每一磨具(1)上均加工出圆弧加工端(11)和第二连接端(21)，在每一连接杆(2)上均加工出第二连接端(21)；
S3、使用胶水将第二连接端(21)粘接于第一连接端(12)上。
8.根据权利要求7所述的新型CBN油石的加工方法，其特征在于：在所述S2步骤中，还能够使用天然石材作为油石初坯。
9.一种应用于权利要求1-6任一项所述的新型CBN油石的使用方法，其特征在于：包括以下步骤：
S1、在磨具(1)对滚道进行珩磨时，使用距离传感器实时监测磨具(1)的使用量；
S2、基于距离传感器获得的数据来确定磨具(1)是否即将被磨完，在磨具(1)即将被磨完时，时刻注意滚道表面是否出现加工缺陷；
S3、当滚道表面出现加工缺陷时停止磨具(1)对滚道的珩磨。
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