CN2584349Y - 高精度滚动轴承磨削用电磁无心夹具 - Google Patents

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吴宗彦
屈里强
王世锋
谢守振
史晓东
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Abstract

一种高精度滚动轴承磨削用电磁无心夹具，其工件轴的伸出端充当线圈的铁芯(导磁体)，通过高强度弹簧片和弹簧片与浮动靠山(磁极)相联接，起到提供驱动工件的稳定的电磁力以及传递扭矩，工件的轴向端面定位由三个固定的端面支撑来完成，径向定位则由两个圆弧浮动径向支撑保证。两个圆弧浮动径向支撑，可以更换不同规格尺寸，则可以磨削加工不同外径尺寸的工件。采用该电磁无心夹具，提高了工件的轴向端面定位精度，改善工件的垂直差精度，并全面提高工件的尺寸精度、几何精度和表面质量。

Description

高精度滚动轴承磨削用电磁无心夹具
技术领域：
本发明涉及新型滚动轴承磨床用高精度电磁无心夹具。主要用于高精度、特殊要求的滚动轴承套圈的生产。
背景技术：
电磁无心夹具是利用电磁感应的理论，直流电通过电磁线圈产生磁场，并产生对工件的电磁吸力，使工件可靠地吸附在磁极上；同时，夹具用两个支撑点可靠地保证工件的径向定位。原有的电磁无心夹具的轴向靠山(磁极)(即端面定位)，均是刚性地固定在工件轴端面，由于工件轴的轴向、径向跳动和各种误差，则全部或放大地反映在工件定位上，若使工件达到高精度定位，就要求工件轴的超精密加工和装配，直接导致加工成本提高和工件轴使用寿命降低，以及加工工件精度不能可靠保证，尤其是精密、特种轴承零件形状精度，表面质量不能满足设计要求。
发明内容：
为了克服如上所述缺陷，本发明的目的是提供了一种高精度滚动轴承磨削用电磁无心夹具，将工件轴与夹具端面支撑隔离开来，使工件轴的动静态误差不再影响工件的定位和加工，实现了特种、精密轴承的高精度加工。
为了实现上述发明目的，本发明采用如下技术方案：
所述的高精度滚动轴承磨削用电磁无心夹具的线圈(8)安装在其夹具体内，并套在工件轴(7)上，工件轴(7)通过高强度弹簧片(3)和弹簧片(4)与浮动靠山(磁极)(5)相联接，三个端面支撑(1)和两个圆弧浮动径向支撑(2)均固定在夹具体端面上。
由于两个圆弧浮动径向支撑(2)可以更换，则可以加工不同外径尺寸的工件(6)。
由于采用如上所述技术方案，本发明具有如下优越性：
本发明解决了精密、特种轴承的零件形状精度表面质量问题；采用该电磁无心夹具，提高了工件的轴向端面定位精度，改善工件的垂直差精度，并全面提高工件的尺寸精度、几何精度和表面质量。
工件的垂直精度由原来的2.5微米，提高到0.25-0.3微米；磨削不圆度由普通夹具复映度(支撑表面不圆度值复映到磨削表面)原来大于1，提高到小于1；工件表面粗糙度由原来的Ra0.32提高到Ra0.2；磨削波纹度由原来的疏波(2-15)，1.5微米降到0.6微米。同时可降低对工件轴的高精度要求，降低制造成本；另外，更换圆弧浮动径向支撑则可以加工不同外径尺寸的工件。
附图说明：
附图1为高精度滚动轴承磨削用电磁无心夹具正视示意图。
附图2为高精度滚动轴承磨削用电磁无心夹具轴向剖视示意图。
附图1中所示：1-端面支撑；2-圆弧浮动径向支撑。
附图2中所示：3-高强度弹簧片；4-弹簧片；5-浮动靠山(磁极)；6-工件；7-工件轴；8-线圈。
具体实施例：
如图中所示，所述的高精度滚动轴承磨削用电磁无心夹具由工件轴(7)的伸出端(低碳钢20Cr)充当线圈(8)的铁芯(导磁体)，通过高强度弹簧片(3)和弹簧片(4)与浮动靠山(磁极)(5)相联接，起到提供驱动工件(6)的稳定的电磁力以及传递扭矩，克服磨削中的磨削力和振动的作用；工件(6)的轴向端面定位，由三个固定的端面支撑(1)来完成，径向定位则由两个圆弧浮动径向支撑(2)保证。由于浮动靠山(磁极)(5)把工件轴(7)与工件(6)隔离开，则工件轴(7)的轴向、径向跳动等各种误差，不再影响工件(6)，显著提高了工件(6)的轴向定位精度和垂直差精度，并全面提高了工件(6)的尺寸精度，几何精度和表面质量。
例如，将高精度滚动轴承磨削用电磁无心夹具安装在滚动轴承磨床的主轴箱上，电磁线圈(8)与36V直流电源相接，通电后由于电磁感应，使工件轴(7)产生磁场，并通过浮动靠山(磁极)(5)、工件(6)、端面支撑(1)、圆弧浮动径向支撑(2)形成磁通回路，对工件(6)产生轴向电磁力，工件轴(7)的转动扭矩通过浮动靠山(磁极)(5)传递给工件(6)，使之按要求的转速、功率旋转，则可以进行磨削加工。工件(6)的轴向端面定位由端面支撑(1)完成，径向定位由圆弧浮动径向支撑(2)保证。
在磨削前，先将工件(6)的端面紧靠端面支撑(1)，而外径紧靠可调径向支撑(2)，接通36V直流电源，然后启动工件轴(7)，进行磨削加工，当磨削加工结束后，先停止工件轴(7)再断开36V直流电源，即可取下工件(6)。
将高精度滚动轴承磨削用电磁无心夹具上的圆弧浮动径向支撑(2)更换不同规格尺寸，则可以磨削加工不同外径尺寸的工件(6)。

Claims (2)

1、一种高精度滚动轴承磨削用电磁无心夹具，其特征在于：其电磁无心夹具的线圈(8)安装在夹具体内，并套在工件轴(7)上，工件轴(7)通过高强度弹簧片(3)和弹簧片(4)与浮动靠山(磁极)(5)相联接，三个端面支撑(1)和两个圆弧浮动径向支撑(2)均固定在夹具体端面上。
2、如权利要求1所述的高精度滚动轴承磨削用电磁无心夹具，其特征在于：两个圆弧浮动径向支撑(2)，可以更换不同规格尺寸，则可以磨削加工不同外径尺寸的工件(6)。
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